生物工程的研究方向范文

生物工程的研究方向范文第1篇

追梦――各具魅力的研究院校

几十年来，为了人类医疗水平的提高，生物医学工程的追梦人坚定地做项目、搞科研，研发出一个个新的医疗技术，更培养了一代代的生物医学人才。国内生物医学工程院校就是这样一个群体，从最初建立院系学科到分专业发展科研，再到如今培育人才做实际项目，每一步都走得精彩。

重点名校

清华大学

作为国内首屈一指的理工科高校，清华大学的教学科研资源得天独厚，生物医学工程系也不例外。该系强大的师资力量不可小觑，教授就包括院士、“长江学者”特聘教授、美国电气和电子工程师协会院士、美国医学和生物工程研究院院士。另一方面，清华大学生物医学工程系硬件设施优越。院系所在的医学科学楼拥有7个科研实验室和4个教学实验室，各实验室设施齐全，更引进了世界最先进的设备供师生研究所用。

清华大学生物医学工程学科自创立以来，在医学信号处理、生理系统建模仿真、超声成像等领域进行了长期系统地研究，在生物芯片、生物信息学、神经工程、分子影像等新兴方向有明显特色。毕业生中既有国际知名大学的教授，也有国内医疗仪器产业的领军人物，更多的是国内教学、科研、国防及产业方面的优秀人才。

清华大学生物医学工程专业每年的硕士研究生总数在30人以内，具体到校内校外是1∶1的比例，考研招生的人数大概在15人左右。

上海交通大学

上海交通大学生物医学工程专业创建于1979 年，同样是我国最早建立生物医学工程学科的院校之一。正如“早起的鸟儿有虫吃”，上海交通大学生物医学工程起步早，发展也较为成熟。2011年，上海交通大学生物医学工程学院成立，旨在对接国家重大需求及临床医学发展需要，重点建设生物医学仪器、神经科学工程、医学影像信息、生物纳米材料4个学科领域，致力于培养具有国际竞争力的生物医学工程领域高端研发人才。生物医学工程学院实施精英式教育，从一年级开始就实行导师制，进行全方位的导航。学生入校后，一、二年级夯实数理生基础及专业基础；三、四年级根据领域方向兴趣，在导师的指导下，拓展知识，提升创新能力和实践能力。这一教育方式让该学科的毕业生更出类拔萃。

2010年上海交通大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名

人数 录取人数 报录比

生物学 319 53 6.18∶1

化学工程与技术 43 9 4.78∶1

生物医学工程（83100） 95 30 3.17∶1

生物医学工程（430131） 8 21（含推免） 未知

生物工程 7 4 1.75∶1

西安交通大学

西安交通大学的生物医学工程在业内声名远扬。2000年，在原西安交通大学、西安医科大学、陕西财经学院三校合并及学科交叉融合的基础上，生命科学与技术学院成立。该院下设生物医学工程系、生物科学与工程系两个系，设有生物医学工程研究所、生物医学分析技术与仪器研究所、分子遗传学研究所、癌症研究所、生物医学工程与仪器研究所、线粒体生物医学研究所六个研究所。依托学校的整体实力，学院还设有现代医学电子技术及仪器国家专业实验室、生物医学信息工程教育部重点实验室、生物医学工程陕西省重点实验室三个重点实验室。2011年西安交通大学生命科学与技术学院生物医学工程招收学术型硕士研究生50人，全日制专业学位研究生20人。

复旦大学

复旦大学生命科学学院创立于1986年，是我国最早在大学中成立的生命科学学院，也是国家生命科学和生物技术人才培养基地。生命科学学院由生态与进化生物学系、微生物学和微生物工程系、遗传学和遗传工程系、生理学和生物物理学系、生物化学系五个系级单位组成，拥有遗传工程国家重点实验室、生物多样性与生态工程教育部重点实验室、现代人类学教育部重点实验室三个国家和教育部重点实验室，以及遗传学研究所、发育生物学研究所、植物科学研究所、生物多样性科学研究所、进化生物学研究中心等七个研究机构。学院以科学研究为主导，以争取部级重大项目为抓手，力争在科研成果、科技产业化等方面实现快速发展。

2010年复旦大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名人数 录取人数 报录比

生态与进化生物学 18 6 3∶1

微生物学和微生物工程 49 11 4.45∶1

遗传学 90 42 2.14∶1

生理学和生物物理 8 5 1.6∶1

生物化学 128 48 2.67∶1

实力院校

浙江大学

1977年浙江大学科仪系设立国内第一个生物医学工程专业，并相继建成我国生物医学工程第一个硕士学位授予点、第一个博士学位授予点和第一个博士后科研流动站，现隶属浙江大学信息学部生物医学工程与仪器科学学院。其生物工程系在我国生物医学工程业内享有“黄埔军校”的美誉。学院建有生物传感技术国家专业实验室、生物医学工程教育部重点实验室等学术研究机构。学院与国际一流大学及科研机构的交流和合作广泛，多次举办高质量的国际学术会议。作为实力派院校之一，学院办学条件优越，科研实力强劲，现有科研实验用房6千多平方米，历年来先后获得部级和省部级科技进步奖30余项，多项科研成果居国内外领先地位。

学院硕士招生按生物医学信息处理、医学成像与图像处理、医学仪器、生物传感技术、定量与系统生理等方向进行，按下表中的小专业录取。其中免试研究生比例约50%。

2010年浙江大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名

人数 录取

人数 推免人数

电子信息技术及仪器 110 24 未知

生物医学工程（083100） 86 46 未知

仪器仪表工程 1 6 5

生物医学工程（430131） 6 14 8

东南大学

作为国内生物医学行业的佼佼者，东南大学生物科学与医学工程学院以强大的实验平台和严谨的治学态度见长。该学科设有生物电子学国家重点实验室、江苏省生物材料与器件重点实验室。另外，在苏州、无锡等地开设科研基地，给学生提供了优良的实践平台，更方便学院与校外公司合作。在教学治学方面，全院师生在韦钰院士的带领下，在追求知识和理想中求实进取，勇于创新，创造了很多卓越的科研成果。

依托强大的学科优势，生物科学与医学工程学院学生学术思想活跃，专业基础扎实，具有较强的创新意识，大受用人单位欢迎。毕业生可到生物医学工程和电子信息工程领域的企业、高校、科研院所、医院等单位从事研究、设计、管理等方面的工作。

在考研招生时，学科分两个方向来录取。对于初试，考卷一般都不会设置太难，主要是对基础知识部分的考查。

2010年东南大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名人数 录取人数 推免人数

生物物理学 15 4 0

生物医学工程 106 61 13

华中科技大学

华中科技大学生命科学与技术学院拥有生物医学工程和生物物理学两个国家重点学科。学院科研实力雄厚，依托学院建立的科研基地包括：国家纳米药物工程技术中心、科技部基因工程“国际科技合作基地”、武汉国家生物产业基地、生物医学光子学教育部重点实验室、中英基因工程和基因组学联合实验室、中德马普生物物理与生物化学合作实验室等。近三年承担国家和省（市）研究课题234 项，其中国家自然科学基金108项，获得省部级以上奖励5项，获得授权发明专利23 项，发表SCI收录论文418篇。

学院研究方向包括医学图像处理与分析、医学成像技术与应用、生物医学信号检测与处理、纳米生物光子学与生物传感技术、人工器官等。近两年的考研报录情况未公开，但历年报考人数一直在全国高校内居多。

逐梦――与时俱进的研究分支

近年来，随着生物医学工程学科的发展，生物医学工程技术也日趋成熟，各分支方向的发展也日益明晰。那么，经过几十年的科学探索与研究，生物医学工程的发展现状如何？生物医学工程研究包括生物力学、人工器官、生物医学信号检测处理、生物医学仪器、生物医学成像、生物医学超声、生物材料与微纳米生物技术、分子电子学以及远程医疗与社区保健工程等分支。现今，各分支的发展与研究进行得如火如荼，研制出一系列辅助医疗仪器与关键技术，并在人类医疗诊断中发挥了很大作用。一般来说，我们可以将这些分支简分为四个方向：医学影像学、医学信息工程、医学仪器和分子生物学。

那么，对生物医学工程怀有憧憬的你，应该如何选择自己的努力方向呢？古人云：“知己知彼，百战不殆。”我们需要了解生物医学工程，明白自己对哪方面感兴趣。

医学影像学

影像学诊断是20世纪医学诊断最重要、发展最快的领域之一。20世纪50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而由于X线、CT技术的出现和应用，影像学诊断水平发生了飞跃，极大提高了临床诊断水平。核磁共振计算机断层成像系统，不仅可分辨病理解剖结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，有利于临床早期诊断。医学影像学由此而生。

不同于医学专业的影像学注重使用影像来诊断病情，生物医学工程医学影像学注重研究如何给医生提供更好的图像信息，如何将人体成像的信息更加可视化。近年来，各相关研究机构研发了许多新型的医学影像技术，包括人体各大脏器、血液乃至皮肤的成像技术，提取出更加有效的医学特征辅助医生治疗。

医学影像的研究对于研究人员的计算机水平有很高的要求，如在本科阶段学习的matlab/c++等软件是较为常用的编程软件。该方向研究生阶段的学习科目有《医学影像学》《多维信号处理与分析》《信号处理的小波变换》等，主要介绍医学成像的基本原理与关键技术，是本科阶段《大学物理》《高等数学》《数字信号处理》等课程的深度延续。

这一方向的研究在生物医学工程专业中较为普遍，很多大学都开设相应的课程或实验室。由于各院校发展情况不同，研究方向的名称也略有不同，感兴趣的考生可以利用网络资源加深了解。典型的院校有：清华大学、上海交通大学、华中科技大学、东南大学等。

医学信息工程

医学信息工程研究方向包括神经功能工程、生物医学信号的检测与处理、生物信息获取以及传感生物信息系统和应用等分支。其主要工作目标一方面是为神经科学研究建立交叉的技术平台，另一方面是为临床神经疾病的诊断和治疗提供新的解决方案。生物医学信号是人体生命信息的集中体现，是窥视生命现象的一个窗口。通过检测心电、脑电、肌电和细胞电活动、体温、血压、呼吸、心音、肌肉收缩等生物信号，提供给医生最好的诊疗信息。

该方向研究生阶段的课程设置主要包括《电路》《信号与系统》《数字信号处理》《数据结构》《生物系统及建模》《生物医学模式识别》等。各院校的课程设置基本相同，或者是相关课程的拓展。同样，该方向对学生的计算机编程能力有一定要求，在学习或实验中需要熟练应用计算机处理实验数据。毕业生的就业去向主要是电子信息和医学信息类的科研院所、医药卫生单位、生物医学电子信息企业等，从事科研、开发、应用设计制造及设备管理等方面的工作。国内开设该方向的院校有：四川大学、电子科技大学、西安交通大学、浙江大学、东南大学等。

医学仪器

医学电子仪器是生物医学工程学科的一个重要分支。19世纪末20世纪初，人类研制成功的各种治疗仪器大量进入临床，最具代表意义的有可植入式心脏起搏器、高频电刀、激光刀等。伴随微电子技术和计算机技术的发展，各种物理治疗类仪器发挥了越来越显著的作用。目前的研究课题包括：面向肿瘤诊断治疗的新型设备的研究开发、基于物理方法的热治疗技术、大功率驱动技术及医学仪器的设计与制造、面向家庭和社区医疗的数字化仪器的研发等方面。

该方向研究生阶段的课程主要有《智能仪器设计》《高级医疗仪器》《医学仪器原理》等，是本科阶段《微机原理与接口技术》《传感器技术》《信号处理技术》等课程的延续。国内开设该方向的院校有：上海交通大学、清华大学、浙江大学、四川大学等。

分子生物学

分子生物学是以分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快，并正在与其他学科广泛交叉和渗透的重要前沿领域。由于分子生物学的不断发展，现代生物医学工程中人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床上得到应用，使千千万万的患者恢复了健康。随着社会多样性发展，市场需求的不断变化，该方向也会研发出新的生物能源、保健、护理产品，甚至是化妆品相关的技术。

生物工程的研究方向范文第2篇

[论文关键词]管理科学与工程  选题方向  研究趋势

一、管理科学与工程专业硕士研究生选题方向分析

近年来，管理科学与工程学科的研究生教育发展非常迅速，其中，硕士研究生已成为管理科学与工程学科研究的重要力量之一。硕士研究生在完成基础课和管理类必修课学习后，根据社会需求和个人志愿可在信息管理与信息系统、工程管理、物流工程等领域选择研究方向，进行更深入的研究学习。

本文依据《中国优秀硕士学位论文全文数据库》检索，该数据库是目前国内相关资源最完备、高质量、连续动态更新的中国优秀硕士学位论文全文数据库，至2010年11月1日，累积博硕士学位论文全文文献87．5万多篇，文献的来源是全国530多家硕士生培养单位的优秀硕士学位论文，本文统计出管理科学与工程专业硕士研究生2000年——2010年论文选题的主要方向，具体步骤如下：

第一步：输入榆索控制条件。“发表时间”输人从2000年1月1日一2010年10月l8r：t，“学位单位”输人模糊，“优秀论文级别”输入不限，“作者”及“作者单位”输入模糊。第二步，输入内容榆索条件。“主题词”输入管理科学与工程的研究方向，如电子商务、物流、管理信息系统等，点击“检索文献”。第三步：按文献分组排序方式选择文献。文献分组点击“学科专业”在下拉菜单中选择“管理科学与工程专业”即可。其统计结果如图1：

从图可以看出，物流、项目管理、人力资源管理等是2000年～2010年管理科学与t程专业硕士研究生主要的研究方向，说明管理科学与工程的研究热点越来越受到信息技术、经济一体化和知识经济的影响。出现这种格局的原因是由于信息技术的深远影响和国家的信息化战略已得到管理科学与工程研究界的重视，并日．在企业信息化、决策支持系统和政府信息化等方面已能与实践很好的结合，产生重大的经济效益。

目前，在物流管碑研究方向中，循环经济与绿色物流的发展、以信息技术构建传统物流业的核心竞争力体系、物流系统优化的工具化与工程化、物流金融的合作与创新是研究热点。在项目管理研究方向中，供应商和项目外包管理项目成为焦点，高级管理层更加接受项目管理和项目群管理的价值，在金融危机之后要追求项目的项目组合管理得到重视。在人力资源管理研究方向中，心理契约与员丁绩效、组织公平感与组织绩效是研究热点。

二、管理科学与工程专业硕士研究生研究趋势分析

根据以上二管理科学与工程专业研究生选题向的分析，可以看出：

1、管理科学与工程的研究趋势越来越受到信息技术的影响

由于网络技术、通讯技术和计算机科学的快速发展所带来的管理变革，管理科学工程专业硕士研究生的主要研究领域集中在电子商务、管理信息系统、物流管理等方向。信息技术是利用电子计算机和现代通讯手段获取、传递、存储、处理、显示信息和分配信息的技术。信息技术的研究包括科学、技术、工程以及管理等学科以及这些学科在信息的管理、传递和处理中的应用，相关的软件和设备及其相互作用等方向。当今世界，以计算机和网络为代表的信息技术高速发展，对整个人类社会产生了极其深刻的影响，所以信息技术和知识资奉的发展，不仅丰富了管理科学的研究内容，也给管理科学研究提出了许多新课题：

2、管理科学与一f程的研究趋势越来越受到经济全球化的影响

由于经济全球化所带来的生产与流通的变革而产生了如供应链管理、物流管理、服务管理等研究领域与-向。物流管理和供应链管理的研究具有重要的科学意义，在社会经济的发展中具有越来越重要的地位和作用。我国学者在营销与运作的整体优化、多渠道供应链管理、综合物流等方向已做出了重要的研究和应用成果，并且未来一段时间还将是管理科学与工程专业研究的热点。

3、管理科学与工程的研究趋势越来越向知识经济的影响

随着知识经济的到来，知识作为一种新的资源的观念已经逐渐为人们认识和接受，知识管理成为最为关注的话题。当前，市场竞争越来越激烈，创新的速度越来越快，所以企业必须不断获得新知识，并利用知识为企业和社会创造价值。知识管理为企业实现显性知识和隐性知识共享提供新的途径。知识管理包括几个方面工作：建立知识库；促进员工的知识交流；建立尊重知识的内部环境；把知识作为资产来管理等。在未来几年知识管理的研究将主要集中在以下四个方面：知识本身的特征；知识管理效益的定量分析；新知识产生知识在企业间的传播机制；个体知识与组织知识的相互作用关系。

4、管理科学与工程的研究越来越侧重系统管理理论和方法的研究

用复杂性科学的方法探索管理问题成为研究的热点。复杂系统管理理论基础包括：从确定性到不确定性；从线性到非线性非线性理论，其中的非线性理论涉及到耗散结构论、突变论、协同论、混沌动力学以及分形理论；从他组织到自组织；从时间的可逆性到不可逆性；从简单性到复杂性；从复杂系统到复杂网络；从硬系统到软系统方法，这里主要指的是钱学森的综合集成方法；从单元系统到系统集成。例如，运用复杂性科学的方法从组织内部的各组元间以及组织与环境间的相互作用中寻找组织发展和进化的动因和规律，以使组织能适应社会、经济及技术的迅速发展。

5、管理科学与工程的研究趋势越来越向低碳管理方面发展

生物工程的研究方向范文第3篇

[论文关键词]管理科学与工程 选题方向 研究趋势

一、管理科学与工程专业硕士研究生选题方向分析

近年来，管理科学与工程学科的研究生教育发展非常迅速，其中，硕士研究生已成为管理科学与工程学科研究的重要力量之一。硕士研究生在完成基础课和管理类必修课学习后，根据社会需求和个人志愿可在信息管理与信息系统、工程管理、物流工程等领域选择研究方向，进行更深入的研究学习。

本文依据《中国优秀硕士学位论文全文数据库》检索，该数据库是目前国内相关资源最完备、高质量、连续动态更新的中国优秀硕士学位论文全文数据库，至2010年11月1日，累积博硕士学位论文全文文献87．5万多篇，文献的来源是全国530多家硕士生培养单位的优秀硕士学位论文，本文统计出管理科学与工程专业硕士研究生2000年——2010年论文选题的主要方向，具体步骤如下：

第一步：输入榆索控制条件。“发表时间”输人从2000年1月1日一2010年10月l8r：t，“学位单位”输人模糊，“优秀论文级别”输入不限，“作者”及“作者单位”输入模糊。第二步，输入内容榆索条件。“主题词”输入管理科学与工程的研究方向，如电子商务、物流、管理信息系统等，点击“检索文献”。第三步：按文献分组排序方式选择文献。文献分组点击“学科专业”在下拉菜单中选择“管理科学与工程专业”即可。其统计结果如图1：

从图可以看出，物流、项目管理、人力资源管理等是2000年～2010年管理科学与t程专业硕士研究生主要的研究方向，说明管理科学与工程的研究热点越来越受到信息技术、经济一体化和知识经济的影响。出现这种格局的原因是由于信息技术的深远影响和国家的信息化战略已得到管理科学与工程研究界的重视，并日．在企业信息化、决策支持系统和政府信息化等方面已能与实践很好的结合，产生重大的经济效益。

目前，在物流管碑研究方向中，循环经济与绿色物流的发展、以信息技术构建传统物流业的核心竞争力体系、物流系统优化的工具化与工程化、物流金融的合作与创新是研究热点。在项目管理研究方向中，供应商和项目外包管理项目成为焦点，高级管理层更加接受项目管理和项目群管理的价值，在金融危机之后要追求项目的项目组合管理得到重视。在人力资源管理研究方向中，心理契约与员丁绩效、组织公平感与组织绩效是研究热点。

二、管理科学与工程专业硕士研究生研究趋势分析

根据以上二管理科学与工程专业研究生选题向的分析，可以看出：

1、管理科学与工程的研究趋势越来越受到信息技术的影响

由于网络技术、通讯技术和计算机科学的快速发展所带来的管理变革，管理科学工程专业硕士研究生的主要研究领域集中在电子商务、管理信息系统、物流管理等方向。信息技术是利用电子计算机和现代通讯手段获取、传递、存储、处理、显示信息和分配信息的技术。信息技术的研究包括科学、技术、工程以及管理等学科以及这些学科在信息的管理、传递和处理中的应用，相关的软件和设备及其相互作用等方向。当今世界，以计算机和网络为代表的信息技术高速发展，对整个人类社会产生了极其深刻的影响，所以信息技术和知识资奉的发展，不仅丰富了管理科学的研究内容，也给管理科学研究提出了许多新课题：

2、管理科学与一f程的研究趋势越来越受到经济全球化的影响

由于经济全球化所带来的生产与流通的变革而产生了如供应链管理、物流管理、服务管理等研究领域与-向。物流管理和供应链管理的研究具有重要的科学意义，在社会经济的发展中具有越来越重要的地位和作用。我国学者在营销与运作的整体优化、多渠道供应链管理、综合物流等方向已做出了重要的研究和应用成果，并且未来一段时间还将是管理科学与工程专业研究的热点。

3、管理科学与工程的研究趋势越来越向知识经济的影响

随着知识经济的到来，知识作为一种新的资源的观念已经逐渐为人们认识和接受，知识管理成为最为关注的话题。当前，市场竞争越来越激烈，创新的速度越来越快，所以企业必须不断获得新知识，并利用知识为企业和社会创造价值。知识管理为企业实现显性知识和隐性知识共享提供新的途径。知识管理包括几个方面工作：建立知识库；促进员工的知识交流；建立尊重知识的内部环境；把知识作为资产来管理等。在未来几年知识管理的研究将主要集中在以下四个方面：知识本身的特征；知识管理效益的定量分析；新知识产生知识在企业间的传播机制；个体知识与组织知识的相互作用关系。

4、管理科学与工程的研究越来越侧重系统管理理论和方法的研究

用复杂性科学的方法探索管理问题成为研究的热点。复杂系统管理理论基础包括：从确定性到不确定性；从线性到非线性非线性理论，其中的非线性理论涉及到耗散结构论、突变论、协同论、混沌动力学以及分形理论；从他组织到自组织；从时间的可逆性到不可逆性；从简单性到复杂性；从复杂系统到复杂网络；从硬系统到软系统方法，这里主要指的是钱学森的综合集成方法；从单元系统到系统集成。例如，运用复杂性科学的方法从组织内部的各组元间以及组织与环境间的相互作用中寻找组织发展和进化的动因和规律，以使组织能适应社会、经济及技术的迅速发展。

5、管理科学与工程的研究趋势越来越向低碳管理方面发展

生物工程的研究方向范文第4篇

关键词 多学科 跨大学科平台 研究生培养

在我国研究生规模化教育的背景下，提高研究生教育质量，培养高层次创新人才是深化研究生教育改革的核心问题。当今，不同学科的交叉融合成为优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点，同时也是人才培养的制高点。构建跨大学科的科研平台，探索跨学科研究生培养新模式成为解决高层次创新型人才培养核心问题的重要途径。

1.跨大学科的科研平台构建的必要性

随着研究生招生规模持续增长和研究生培养的多样化发展，跨学科、跨专业研究生的培养质量和创新能力成为高校关注的重要问题，而科研平台是支撑学科建设、布局研究领域、整合科技资源、聚集科研人才、争取重大项目、培育重大成果、促进合作交流的基础，也是高层次人才培养的关键，科研平台水平是高校教学、科学研究、人才培养、学科建设和管理水平的重要标志。围绕着创新能力提升、高层次人才培养的核心任务，进行科研平台的整体谋划和布局调整，以跨学科大平台的概念进行平台构建成为必要。重庆邮电大学适时进行了科研大平台的谋篇布局和规划发展，其中光电科研大平台是跨学科大平台中的典型实例。

2.工理结合的光电科研大平台

光电科研大平台包括中央与地方共建光电器件及系统科研和能力提升平台、微电子工程重点实验室、中地共建光信息材料实验室、中地共建射频技术平台，其整体统一在光电信息感测与传输技术重庆市科委重点实验室下，是整合光电工程学院、数理学院等多个学院的科研能力，共同构成的覆盖光电产业链上中下游的光电科研大平台，平台示意图如图1所示。平台支撑电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展，并对信息与通信工程、控制科学与工程等学科的形成有力辐射。大平台学科涉及面广，学科交叉明显，为跨学科的应用型、复合型、创新型高层次人才提供了支撑。

3.光电科研大平台的研究生培养方向与内容

本跨学科科研平台主要在光电感测材料、光电感测器件与技术、光电信息传输体制与系统三个方向进行研究和高层次人才培养。三个方向彼此关系密切，有机结合，支撑了电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展和高层次人才培养。

①光电信息材料的理论与技术

光电信息理论与技术体系的形成是光电感测技术应用的重要支撑，是发展新兴战略性产业的物质基础和技术关键。关于光电信息材料的理论与技术的研究近年来在国际国内都十分活跃。本研究方向以信息技术领域的新型功能材料为主要研究对象，以材料的计算机模拟、设计和仿真为主要研究方法，为新型光电信息材料，特别是新型光电传感材料的研发和改进提供理论指导，并在光电功能转化、光纤放大器、生物荧光探针等技术方面进行探索。本方向的研究能够有力支持理论物理专业、电子科学与技术中物理电子学专业的研究生培养。

②光电感测技术与器件

本方向主要对光电感测机理与技术、光电感测器件的设计与工艺技术进行研发。在光电感测机理方面，在光电信息材料理论与技术研究的基础上，针对位移、振动、角速率、光谱、光热、气体痕量分析、生命体征信息等感测对象，对其感测机理进行探索，对惯性传感、光纤传感、温度传感、光敏传感、气敏传感以及MEMS传感等单元感测技术进行探讨，对感知器件及系统的设计提出新的方案。在光电感测器件的设计与工艺技术方面，根据光电器件的基础理论及关键工艺技术，结合感测信息对象的需求，开展MOEMS传感器、角速率传感器、振动传感器、温度传感器、气敏传感器等器件及系统的设计与加工工艺技术研究，以此为基础，研究感测片上微系统、光电混合微系统集成等工艺，为光电信息的传输与系统设计提供依托。本方向是电子科学与技术、光学工程研究生培养的重要方面。

③光电信息传输体制与系统

光电信息传输的目的是将光电器件感知检测到的信息传送至上层应用，是感知层与应用层之间的连接纽带，负责总体数据传输和数据控制，提供传输连接服务和数据传输服务。在研究方向一光电材料理论探索和研究方向二光电感测器件设计的支撑下，结合国内外的技术发展和技术趋势，本研究方向重点面向智慧医疗应用，主要攻克体征信号处理、信息传输体制与标准、微系统结构与应用集成等方面的技术难题，形成智慧医疗与健康信息服务领域完整的自主知识产权，形成基于光电感测与传输的共性技术体系，为光电技术的工程化应用提供支撑。本方向是电子科学与技术、生物医学工程、通信与信息工程研究生培养重要依托。

4.基于跨学科科研大平台的研究生培养导师团队建设

学校在研究生培养过程中长期坚持导师团队的管理方式。基于跨学科科研大平台的研究生培养首先必须构建具备多学科学术背景、学术经历和研究领域的教学科研团队。在光电大平台基础上，所涉学院密切合作，形成了一支高素质的学缘结构、学历结构、学科结构合理的导师团队。团队拥有研究生导师30余名，重庆市学术技术带头人1名，重庆市巴渝学者1名，拥有智慧医疗系统与核心技术重庆高校创新团队，同时集成电路设计团队获得中国侨界创新团队贡献奖。团队具有指导电子科学与技术、光学工程、理论物理、生物信息工程、信息与通信工程等多学科研究生的多年经验，为跨学科研究生师生团队培养模式的具体实施提供了人才保障。

5.人才培养成效

近5年来，本平台在其他高校挂靠招收博士研究生3人，授予博士学位人数2人。累计招收硕士研究生已达到600余人，授予硕士学位人数超过400人，有20余名硕士生获得重庆市优秀硕士学位论文。在“挑战杯”等科技竞赛中上百人次获奖。同时，注重研究生创新实践能力的培养和提高，健全了研究生培养保障体系和质量监控制度，保障了人才培养的质量。

参考文献：

生物工程的研究方向范文第5篇

一、化学学科在与我校重要董事单位———中国工程物理研究院合作中的特殊地位和作用

地处绵阳的我校董事单位中国工程物理研究院在国防化学上有一流的人才和设备,因此我们可以联合开办国防应用化学方向,即与国防建设有关的含能材料(炸药)即硝基化合物化学,放射废物治理及放射分析方向,以满足西部大量的军工企事业单位对这些方向人才的需求(注:我国仅北京理工大和南京理工大在开设该方向专业,但毕业生不愿到西部特别是一般离城市较远的军工企事业单位工作,造成这些单位人才严重短缺,急需西部高校培养输送该方向的专业人才);我们已经和中国工程物理研究院核物理与核化学研究所,中国工程物理研究院化工材料研究所签定了正式的联合培养这些方向的应用化学高级人才的协议,并得到了积极和热情的响应,他们非常愿意并决心和我们一起将该专业办成全国一流的特色专业;我们已与工程物理研究院联合申报成功应用化学本科、分析化学硕士点办学资格。近年来我校与中国工程物理研究院开展了多项有关放射废渣固化处理等方面的研究合作,获得了多个中国工程物理研究院研究基金,并取得了重要的科研成果。特别值得一提的是四川省人民政府委派原中国工程物理研究院楚士晋教授出任我校副校长后,双方的合作达到了水融的程度,值得一提的是楚校长所研究的学科就是国防应用化学,因此一定能发挥地处绵阳的我校董事单位的巨大学科优势联合办学,将这个专业方向发展成全国有名的有特色的重点专业。

二、我校化学学科的现状

1.学科情况

化学教研室及现在的化学研究所,是我校最老的教研室之一,多年来承担全校基础化学教学任务,科研方向主要围绕材料学科开展。从1995年起共申报8次应用化学本科办学资格,直到最后一次于2002年申报成功,现有应用化学和分析化学两个硕士点,2004年度已申报无机化学硕士点,现有教授6人,副教授10人,讲师10人,绝大部分具有硕士以上的学历,为适应学科发展的需要,正按计划引进高水平人员。

2.实验室建设情况

化学实验室分为化学基础实验室和应用化学专业实验室,共计1200平米左右,现有的基础实验室已不能满足需要,新化学基础实验室共3000平米正在新区兴建;应用化学专业实验室于2003年度批准立项,一期投资50万,能完成部分教学和科研工作,但对我校教学和科研有重大影响的大型高技术测试设备如液相色谱、气相色谱、红外光谱、ICP光谱仪等还没有到位,精细化工实验室还未建设。

3.科研情况

多年来在生物大分子分子光谱学、纳米材料、工业废渣利用、化学建材等方面开展研究和开发,200多篇,被SCI摘录10余篇,有数项科研成果已转化生产,为有关企业创造了可观的经济效益,成绩突出。

三、适应我校发展的化学学科建设设想

1.化学学科建设

应明确化学学科在我校的地位和作用,如前所述,化学学科是我校理工学科的知识结构组成部分,更是材料、生物和环境的基础和支撑,本身又有广阔发展前景,是我校必须重点发展的学科,要让各级领导高度重视。多年来由于多种原因,化学学科的发展和建设欠帐较多,已不能跟上学校的发展,更谈不上毕业学生或对外技术服务和产品开发在社会上的影响。学校的大发展同样为化学学科的发展带来了责任和巨大的发展机会,理清我们的思绪,明确任务,制订好计划,踏踏实实,埋头苦干,化学学科一定会对学校的发展贡献更多的成绩。在化学基础教学和学科发展方向方面,应做好基础化学课的教学,在学科发展和意见方向上,应研究材料化学、生物化学和环境化学,研究这些学科中的化学问题,对相临学科确实起到基础和支撑作用,并积极开展与这些学科的合作,相辅相存,资源共享,共同发展。在应用化学发展方面,办好应用化学的三个方向即应用分析、精细化工和国防化学。应用分析又称为工业和科研的“眼睛”,应把发展方向定为与我校相临学科紧密相关的材料分析、生物医药分析、环境分析和国防化学分析;精细化工方向应跟上国民经济发展,坚持在高新的新型化学建材、生物化工、药物合成等方向上;国防应用化学应与中国工程物理研究院签好协议,充分利用董事单位一流的设备和人才,把这个方向办成全国有名的专业。研究生发展方面,在已有的应用化学和分析化学硕士点基础上,再申请无机化学和有机化学硕士点,争取在不远的将来与中国工程物理研究院联合申报应用化学博士点。研究生论文研究应围绕材料化学、生物化学、环境化学、国防化学、分析测试、精细化工等方向开展工作,逐步的形成稳定的研究方向和特色,深刻体会联合办学的“西南科技大学模式”的含义,充分利用各种有利因素,实现化学学科的跨越式发展。

2.实验室建设

基础化学实验室:原有的基础化学实验室已不能满足我校基础化学教学的需要,经努力申报,已获批准在新区划拨了3000平方,具有相当水平的实验室规划和建设方案已初步完成,基础化学实验室建设工作按计划于2005年建成。应用分析实验室:2003年度,申请获批的应用化学专业实验室已投资50余万,初步建成能开出部分仪器分析和生物分离与分析的应用分析实验室,但一些对全校教学科研有重大影响的大型分析测试设备还没有,这对提高我校教学科研水平和提升学校的档次很不利。由于学校的资金有限,现阶段不太可能购买,因此应与地处绵阳的拥有这些设备的中国工程物理研究院、绵阳卫生防疫站、绵阳水务集团水质中心联系合作,实现资源共享,以保证我们的本科和研究生教育水平和条件,并在科研和社会服务上做出更多更好的成绩。精细化工实验室:精细化工属高科技产业,在未来的经济发展中贡献巨大,绵阳千亿工程计划中,计划精细化工将贡献50亿/年,而目前仅10余亿元/年,这说明精细化工的前景,精细化工实验室的建立将使该方向学生就业分配和我校在该行业的地位作用及对社会经济的贡献创造必要的条件。目前该实验室还未建设,绵阳计经委有意出资30~50万在绵阳选单位共建绵阳精细化工研发中心,我校是最有希望获批的单位,如我校再配套30~50万,那么一个具有相当水平的精细化工研发中心就会在我校建成。同时应建立有关的实验基地,加大与企业的联系和合作,按“产、学、研”的发展模式获得跨越式的发展。国防化学实验室:国防应用化学含核材料与放射分析、炸药合成与分析、燃烧化学等,我校没有也不可能有能力建设该方向的实验室,但我们已和联合办学单位———中国工程物理研究院谈好,由他们出设备和师资来完成该方向学生的专业课和毕业论文教学和科研工作,相信该专业由于有中国工程物理研究院一流的设备和师资会办成全国有名的我校亮点专业。校外联合共建实验室:前已述及,由于学校建设资金有限,短时间内不可能全部投资建设上述实验室,这就要求我们应利用联合共建单位和其他单位的人力和物力,通过联合共建实验室、建立实习单位、聘用相关人才和有偿服务的形式以较小的投入获得教学和科研上较大的收获,并与他们一起实现双赢,共同发展。

3.化学师资队伍建设

化学目前的师资力量仅能维持教学任务,研究条件仅能基本满足少数教师的科研,形成少数学科梯队,大部分教师没有固定的研究场所和条件,而是跟随其他学科有关教师做一些辅助型研究;学科内部沟通、配合交流和学术气氛还有待提高。面对越来越大的任务,要求我们引进高水平的学科和学术带头人,并以实验室和各类研究课题申报和开展为突破口,形成学科和学术带头人领导的中青年教师和研究生参加的数个学科梯队和群体,充分发挥中国工程物理研究院等合作单位和外聘教授的作用,在短时间内形成化学学科高水平队伍和优良的学术气氛,在产、学、研多方面做出突出的贡献。

四、适应我校发展的教学改革研究

生物工程的研究方向范文第6篇

关键词 多学科 跨大学科平台 研究生培养

中图分类号：G643.0 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2016）03-0001-02

在我国研究生规模化教育的背景下，提高研究生教育质量，培养高层次创新人才是深化研究生教育改革的核心问题。当今，不同学科的交叉融合成为优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点，同时也是人才培养的制高点。构建跨大学科的科研平台，探索跨学科研究生培养新模式成为解决高层次创新型人才培养核心问题的重要途径。

1.跨大学科的科研平台构建的必要性

随着研究生招生规模持续增长和研究生培养的多样化发展，跨学科、跨专业研究生的培养质量和创新能力成为高校关注的重要问题，而科研平台是支撑学科建设、布局研究领域、整合科技资源、聚集科研人才、争取重大项目、培育重大成果、促进合作交流的基础，也是高层次人才培养的关键，科研平台水平是高校教学、科学研究、人才培养、学科建设和管理水平的重要标志。围绕着创新能力提升、高层次人才培养的核心任务，进行科研平台的整体谋划和布局调整，以跨学科大平台的概念进行平台构建成为必要。重庆邮电大学适时进行了科研大平台的谋篇布局和规划发展，其中光电科研大平台是跨学科大平台中的典型实例。

2.工理结合的光电科研大平台

光电科研大平台包括中央与地方共建光电器件及系统科研和能力提升平台、微电子工程重点实验室、中地共建光信息材料实验室、中地共建射频技术平台，其整体统一在光电信息感测与传输技术重庆市科委重点实验室下，是整合光电工程学院、数理学院等多个学院的科研能力，共同构成的覆盖光电产业链上中下游的光电科研大平台，平台示意图如图1所示。平台支撑电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展，并对信息与通信工程、控制科学与工程等学科的形成有力辐射。大平台学科涉及面广，学科交叉明显，为跨学科的应用型、复合型、创新型高层次人才提供了支撑。

3.光电科研大平台的研究生培养方向与内容

本跨学科科研平台主要在光电感测材料、光电感测器件与技术、光电信息传输体制与系统三个方向进行研究和高层次人才培养。三个方向彼此关系密切，有机结合，支撑了电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展和高层次人才培养。

①光电信息材料的理论与技术

光电信息理论与技术体系的形成是光电感测技术应用的重要支撑，是发展新兴战略性产业的物质基础和技术关键。关于光电信息材料的理论与技术的研究近年来在国际国内都十分活跃。本研究方向以信息技术领域的新型功能材料为主要研究对象，以材料的计算机模拟、设计和仿真为主要研究方法，为新型光电信息材料，特别是新型光电传感材料的研发和改进提供理论指导，并在光电功能转化、光纤放大器、生物荧光探针等技术方面进行探索。本方向的研究能够有力支持理论物理专业、电子科学与技术中物理电子学专业的研究生培养。

②光电感测技术与器件

本方向主要对光电感测机理与技术、光电感测器件的设计与工艺技术进行研发。在光电感测机理方面，在光电信息材料理论与技术研究的基础上，针对位移、振动、角速率、光谱、光热、气体痕量分析、生命体征信息等感测对象，对其感测机理进行探索，对惯性传感、光纤传感、温度传感、光敏传感、气敏传感以及MEMS传感等单元感测技术进行探讨，对感知器件及系统的设计提出新的方案。在光电感测器件的设计与工艺技术方面，根据光电器件的基础理论及关键工艺技术，结合感测信息对象的需求，开展MOEMS传感器、角速率传感器、振动传感器、温度传感器、气敏传感器等器件及系统的设计与加工工艺技术研究，以此为基础，研究感测片上微系统、光电混合微系统集成等工艺，为光电信息的传输与系统设计提供依托。本方向是电子科学与技术、光学工程研究生培养的重要方面。

③光电信息传输体制与系统

光电信息传输的目的是将光电器件感知检测到的信息传送至上层应用，是感知层与应用层之间的连接纽带，负责总体数据传输和数据控制，提供传输连接服务和数据传输服务。在研究方向一光电材料理论探索和研究方向二光电感测器件设计的支撑下，结合国内外的技术发展和技术趋势，本研究方向重点面向智慧医疗应用，主要攻克体征信号处理、信息传输体制与标准、微系统结构与应用集成等方面的技术难题，形成智慧医疗与健康信息服务领域完整的自主知识产权，形成基于光电感测与传输的共性技术体系，为光电技术的工程化应用提供支撑。本方向是电子科学与技术、生物医学工程、通信与信息工程研究生培养重要依托。

4.基于跨学科科研大平台的研究生培养导师团队建设

学校在研究生培养过程中长期坚持导师团队的管理方式。基于跨学科科研大平台的研究生培养首先必须构建具备多学科学术背景、学术经历和研究领域的教学科研团队。在光电大平台基础上，所涉学院密切合作，形成了一支高素质的学缘结构、学历结构、学科结构合理的导师团队。团队拥有研究生导师30余名，重庆市学术技术带头人1名，重庆市巴渝学者1名，拥有智慧医疗系统与核心技术重庆高校创新团队，同时集成电路设计团队获得中国侨界创新团队贡献奖。团队具有指导电子科学与技术、光学工程、理论物理、生物信息工程、信息与通信工程等多学科研究生的多年经验，为跨学科研究生师生团队培养模式的具体实施提供了人才保障。

5.人才培养成效

近5年来，本平台在其他高校挂靠招收博士研究生3人，授予博士学位人数2人。累计招收硕士研究生已达到600余人，授予硕士学位人数超过400人，有20余名硕士生获得重庆市优秀硕士学位论文。在“挑战杯”等科技竞赛中上百人次获奖。同时，注重研究生创新实践能力的培养和提高，健全了研究生培养保障体系和质量监控制度，保障了人才培养的质量。

参考文献：

生物工程的研究方向范文第7篇

美国在20个世纪90年代将污染防治的问题提出，并在基本国策中添加了防止污染这一项，相继有污染防止法案出台，并在90年代中期国家环境技术战略向公众宣布。在几年之内，根据绿色化学研究性问题，美国化学会成立了专门讨论会等一系列相应的措施，并设立了一系列与绿色化工、环保相关的奖项，如总统绿色化学挑战奖等。显示出了美国对绿色化学的重视程度。国内在国外的绿色环保化学进行得轰轰烈烈时，经过院士的多次讨论，最终确定了“绿色化学与技术”作为最后的议题，中国科学院化学部也授权同意议题。讨论会“工业生产中绿色化学与技术”于1996年首先召开，《绿色化学与技术研讨会学术报告汇编》也在同一时间出版。“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”科研项目，也是中国具有代表性意义的基础项目，通过自然科学基金和中石油化工公司共同资助，于1997年启动。20世纪末在合肥，首次国际绿色化学高级论坛展开活动；并有杂志积极响应大会精神支持大会工作，如《化学进展》。还相继出版了“绿色化学与技术”专题报告等。在21世纪，我国不断的有可持续绿色化工议题被提上日程，这一领域有无数的研究者参加研究，进行交流学习，也取得了骄人的成绩。

2.绿色化工的技术动态

简单来说绿色化工技术就是通过对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除能够污染环境的物质，实现废物零排放，并建立友好环境。摒弃粗放的化工生产模式是化工企业的全新出路，即绿色化工，用“资源－产品－再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源－废物”方式排放的流动过程。增加节水措施，提高谁的重复利用率等。通过对先进技术的应用，使环保型产品被研究出来，实现清洁生产，使三废排放量得到最大限度的降低。落后的生产工业要被逐步淘汰;使原材料消耗降低；通过提高化工废水处理设备质量、使设备成套化，来使得到化工环保产业技术和装备水平提高。“化学的绿色化”已被美国化学界列为迈向21世纪化学进展的主要方向之一，绿色化工也在一定程度上涉及到化学方面，例如化学的有机合成、生物化学、分析化学催化等。酿造、制药、造纸、印染等行业在滚动修订“九五”发展规划时，在规划中应逐步补充进绿色化学与技术的内容，我国国家科技部组织应该为此做详细的调研。使“九五”基础研究规划中含有绿色化学与技术研究工作，并在同一时间内将科研工作安排恰当。以国家自然科学基金委员会与中国石化总公司联合支持开展了“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”重大基础研究项目为例，这是一种把导向性基础研究与技术创新相结合较好的组织形式。

3.绿色化工的研究方向

对清洁硝化和还原技术展开研究,主要以污染问题严重的重要染料的关键生产过程为主要研究对象，如红色基RG、红色基G等。清洁新工艺研究的开展、开发与工业化应用,使传统硝化与存在于硝基还原工艺中的重污染问题得到减少甚至消除,在技术方面支撑我国染料合成化学工业的可持续发展,向传统硝化和清洁化生产硝基还原工艺作出示范。环境友好性的催化技术，使以化学催化和生物催化在内的环境友好性催化技术为主要内容的研究与开发得到开展,与一些重要性药物关键中间体的生产相结合，使一些重要药物中间体在生产过程中的产生的重污染问题得到减少或消除,使拥有自主知识产权的环境友好手性催化技术得到发展,使手性技术国家工程研究中心得到建立,使我国手性技术的产业化得到不断发展,为以手性药物的发展为代表的我国药物合成工业做出贡献。清洁催化氧化新技术的研发，开展新工艺研究，主要方向为空气、氧气或双氧水为清洁氧化剂,发展新的体系与新的工艺，主要内容为：以空气、氧气或双氧水为氧化剂的清洁催化氧化,使传统工艺中的重污染问题得到解决,使以此为基础的系列精细化学品和药物合成的清洁化生产新工艺的应用得到良好的影响。对绿色化学农药的创制研究，使以绿色新农药创制为主要方向的筛选平台得到建立,使中科院化学口研究所的潜力得到充分的发挥，使具有自主知识产权的农药先导化合物得到开发,大力发展新农药品种的开发，以具有明确应用对象和开发前景的新化合物为优先选择。

4.结语

生物工程的研究方向范文第8篇

    美国在20个世纪90年代将污染防治的问题提出,并在基本国策中添加了防止污染这一项,相继有污染防止法案出台,并在90年代中期国家环境技术战略向公众宣布。在几年之内,根据绿色化学研究性问题,美国化学会成立了专门讨论会等一系列相应的措施,并设立了一系列与绿色化工、环保相关的奖项,如总统绿色化学挑战奖等。显示出了美国对绿色化学的重视程度。国内在国外的绿色环保化学进行得轰轰烈烈时,经过院士的多次讨论,最终确定了“绿色化学与技术”作为最后的议题,中国科学院化学部也授权同意议题。讨论会“工业生产中绿色化学与技术”于1996年首先召开,《绿色化学与技术研讨会学术报告汇编》也在同一时间出版。“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”科研项目,也是中国具有代表性意义的基础项目,通过自然科学基金和中石油化工公司共同资助,于1997年启动。20世纪末在合肥,首次国际绿色化学高级论坛展开活动;并有杂志积极响应大会精神支持大会工作,如《化学进展》。还相继出版了“绿色化学与技术”专题报告等。在21世纪,我国不断的有可持续绿色化工议题被提上日程,这一领域有无数的研究者参加研究,进行交流学习,也取得了骄人的成绩。

    2.绿色化工的技术动态

    简单来说绿色化工技术就是通过对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除能够污染环境的物质,实现废物零排放,并建立友好环境。摒弃粗放的化工生产模式是化工企业的全新出路,即绿色化工,用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。增加节水措施,提高谁的重复利用率等。通过对先进技术的应用,使环保型产品被研究出来,实现清洁生产,使三废排放量得到最大限度的降低。落后的生产工业要被逐步淘汰;使原材料消耗降低;通过提高化工废水处理设备质量、使设备成套化,来使得到化工环保产业技术和装备水平提高。“化学的绿色化”已被美国化学界列为迈向21世纪化学进展的主要方向之一,绿色化工也在一定程度上涉及到化学方面,例如化学的有机合成、生物化学、分析化学催化等。酿造、制药、造纸、印染等行业在滚动修订“九五”发展规划时,在规划中应逐步补充进绿色化学与技术的内容,我国国家科技部组织应该为此做详细的调研。使“九五”基础研究规划中含有绿色化学与技术研究工作,并在同一时间内将科研工作安排恰当。以国家自然科学基金委员会与中国石化总公司联合支持开展了“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”重大基础研究项目为例,这是一种把导向性基础研究与技术创新相结合较好的组织形式。

    3.绿色化工的研究方向

    对清洁硝化和还原技术展开研究,主要以污染问题严重的重要染料的关键生产过程为主要研究对象,如红色基RG、红色基G等。清洁新工艺研究的开展、开发与工业化应用,使传统硝化与存在于硝基还原工艺中的重污染问题得到减少甚至消除,在技术方面支撑我国染料合成化学工业的可持续发展,向传统硝化和清洁化生产硝基还原工艺作出示范。环境友好性的催化技术,使以化学催化和生物催化在内的环境友好性催化技术为主要内容的研究与开发得到开展,与一些重要性药物关键中间体的生产相结合,使一些重要药物中间体在生产过程中的产生的重污染问题得到减少或消除,使拥有自主知识产权的环境友好手性催化技术得到发展,使手性技术国家工程研究中心得到建立,使我国手性技术的产业化得到不断发展,为以手性药物的发展为代表的我国药物合成工业做出贡献。清洁催化氧化新技术的研发,开展新工艺研究,主要方向为空气、氧气或双氧水为清洁氧化剂,发展新的体系与新的工艺,主要内容为:以空气、氧气或双氧水为氧化剂的清洁催化氧化,使传统工艺中的重污染问题得到解决,使以此为基础的系列精细化学品和药物合成的清洁化生产新工艺的应用得到良好的影响。对绿色化学农药的创制研究,使以绿色新农药创制为主要方向的筛选平台得到建立,使中科院化学口研究所的潜力得到充分的发挥,使具有自主知识产权的农药先导化合物得到开发,大力发展新农药品种的开发,以具有明确应用对象和开发前景的新化合物为优先选择。

生物工程的研究方向范文第9篇

20世纪60年代，美国一些著名大学先后开启了生物医学工程学科的建设，相继启动了生物医学工程专业人才的培养。美国的生物医学工程教育特点是在技术产业化需求驱动建立起来的具有其自身特性，且反映了生物医学工程学科建设与发展的前沿特征。各个学校的本科教育课程虽然具有自己的特色，但在课程设置上大致可以分为科学基础课程、专业核心课程、关注领域课程、设计课程、人文与社会科学课程、专业选修课程及其他选修课程等六类。不同学校本科课程的主要差异体现在专业选修课程及其他选修课程的设置上，各个学校根据自身的生物医学工程领域的研究方向和研究水平特点开设一些相应的选修课程，并培养学生在相应方向上的研究探索实践能力。这是美国生物医学工程本科教育的基本特点。

我国生物医学工程专业教育起步于20世纪80年代，主要发源于著名工科院校的信息技术类专业和力学专业，进而逐渐形成的生物医学工程专业教育，后来，一些医学院校在医学物理和医用计算机技术的基础上相继开展了生物医学工程专业教育，于是在我国基本上形成了这样两种类型的生物医学工程学科。上述两类院校的生物医学工程学科建设发展模式各具侧重，遵循了共同的学科基础，在培养生物医学工程专业人才的应用层面上有显著特点。相对来说，工科院校的生物医学工程培养模式注重工程技术的开发和功能拓展，医科院校则注重医学与工程结合、工程技术在医学中的综合应用。

1.中国生物医学工程学科发展思路

生物医学工程是一种交叉学科，交叉的学科基础及其融合的紧密程度决定了生物医学工程学科的发展水平，交叉的学科发展推动着生物医学工程学科的发展，并且使得生物医学工程学科研究领域变得十分广泛，而且处在不断发展之中。

1.1 学科发展轨迹

在中国，基于电子信息工程发展而来的生物医学工程学科，主要包括生物医学仪器、生物医学信号检测与处理、生物医学信息计算分析、生物医学成像及图像处理分析、生物医学系统建模与仿真、临床治疗与康复的工程优化方法、手术规划图像仿真以及图像导引手术及放疗优化等；有基于力学发展而来的生物医学工程学科，主要包括生物流体力学、生物固体力学、运动生物力学、计算生物力学和微观尺度的细胞生物力学等；基于化学材料工程发展而来的生物医学工程学科，主要包括生物材料学、组织工程与人工器官、物理因子的生物化学效应等。

1.2 学科发展特点

作为交叉学科的生物医学工程学科，其发展的关键在于交叉学科间的交叉融合。构建一种良好的交叉结构，对推动交叉学科的发展具有至关重要的作用。约翰霍普金斯大学对于生物医学工程这样的交叉学科的描述有一个形象的说法：交叉学科如同在不同学科之间建立起连接桥梁，如果在河两岸没有坚实的基础，桥是无法建立好的，对于生物医学工程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说，它的发展要求具有坚实的交叉学科基础和交叉学科紧密融合深度。那么在生物医学工程学科构建良好的交叉结构，需要选取具有理论支撑和技术支撑的主干学科进行交叉，凝练学科方向，不能大而全，过于宽泛。

目前，医学仪器和医学成像技术具有良好的应用和发展前景，应该成为生物医学工程学科的重点发展方向。医学仪器和医学成像设备能有力推动医疗产业的发展。医疗仪器和医学成像设备是现代医疗器械产业中的主流产品，在产业发展中起着主导和引领作用。其发展水平已成为一个国家综合经济技术实力与水平的重要标志之一。产业化驱动也是学科发展的一种动力，也为学生未来职业发展奠定良好的基础。基于医疗卫生健康事业的需求和生命科学发展的大趋势，生物医学工程学科应大力促进医学仪器和医学成像方法的学科建设，从而提升整个学科的发展水平。

生物医学工程学科的建设离不开一流的学术研究和学术成果的应用。一流的学术研究不但能提升学科的发展水平，而且能开拓学科纵深发展，产生良好的经济效益和社会效益，进而增强学科服务社会发展的能力。学术研究的前瞻性和创新性将确保学科建设的发展动力和趋势以及学科发展的活力。

交叉学科往往具有不同程度的可替代性。可替代性程度越高，交叉学科存在的必要性就越小。如何减小生物医学工程学科可替代性的程度是需要深入思考的，是需要提升学科的特异性的。生物医学工程学的学术研究主要包括应用理论研究和理论应用研究，应用理论研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学问题，开展新理论、新方法的研究。理论应用研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学和技术问题，借助理工科的相关理论和方法开展应用基础研究和应用研究。应用理论研究是理论驱动型的学术研究，理论应用研究是应用驱动型的学术研究。理论驱动型和应用驱动型是生物医学工程学科学术研究的两种主要模式。理工科大学具有良好的理论创新基础和强大的交叉的学科背景，开展理论驱动型研究具有自身优势。医学院校具有丰富的医学资源，面临着大量需要应用理工知识解决的医学问题，开展应用驱动型研究，将很好地实现与医学的应用融合，具有较好的临床应用价值，有力推进医学的进步与发展。各自的学术优势将有利于生物医学工程学科特色发展，从而增强其不可替代的程度，实现学科可持续创新发展。

1.3 学科体系

作为一级学科的生物医学工程，包含学科的理论体系和技术体系，且该体系离不开所交叉的学科的理论体系和技术体系的支撑，此外生物医学工程学科理论体系和技术体系既要有学科自身的特色，又要具有可持续发展和一定程度上的不可替代性，这样学科才会有旺盛的生命力。要面向医疗卫生、生物科学所涉及的重大、重要技术理论问题及基础应用开展学术研究。实现良好的学术研究定位，形成自己的理论体系和技术体系。

2.大数据时代的生物医学工程学科发展

守正创新是生物医学工程学科发展的必由之路，人类已进入大数据时代，所谓大数据（bigdata），或称海量数据，是指由于数据容量太庞大和数据来源过于复杂，无法在一定时间内用常规工具软件对其内容进行获取、管理、存储、检索、共享、传输、挖掘和分析处理的数据集。大数据具有“4V”特征：①数据容量（volume）大；②数据种类（variety）多，常常具有不同的数据类型和数据来源；③动态变化快，如各种动态数据，非平稳数据，时效性要求高；④科学价值（value）大，尽管目前利用率低，却常常蕴藏着新知识和重要特征价值或具有重要预测价值。大数据是需要新的分析处理模式才能挖掘分析出其蕴藏的重要特征信息[6。

人体生老病死的生命过程就是一个不断涌现的生物医学大数据发生源，这种源源不断的生物医学大数据的检测、处理与分析，将给生物医学工程学科的建设与发展带来新的机遇和挑战。模式识别、人工智能、数据挖掘和机器学习的发展将带动大数据处理技术的进步。生物医学大数据广泛涉及人类医疗卫生健康相关的各个领域：临床医疗、基础医学、公共卫生、医药研发、临床工程、心里、行为与情绪、人类遗传学与组学、基因和蛋白质组学、远程医疗、健康网络信息等，可谓包罗万象，纷繁复杂。生物医学大数据中蕴藏了种种有科学价值的信息，研究有效的大数据挖掘的新理论、新技术和新方法，对生物医学大数据进行关联和融合计算分析，充分挖掘生物医学大数据中的信息关联和特征关联和数据空间映射关联，既能为疾病的预防、发生发展、诊断和治疗康复提供系统化的全新的认识，有利于深入疾病机理研究分析，开展个性化诊疗。还可以通过整合系统生物学与临床数据，更准确地预测个体患病风险和预后，有针对性地实施预防和治疗。

生物医学工程学科所面临的生物医学大数据主要包括多模态医学影像数据、多种类医学信号数据以及基因和蛋白质组学的生物信息数据。生物医学大数据在生物医学工程学科领域内有着广泛深远的应用前景，从三个方面应用将推动生物医学工程学科的发展。

（1）开展多模态影像大数据计算分析。医学影像学科的发展从早期看得到，到看得清，目前的看得准，未来的趋势是看得早。只有看得准和看得早才有利于临床早期干预，提高治疗预期。医学影像大数据计算分析在影像诊断、手术计划、图像导引、远程医疗和病程跟踪将发挥越来越大的作用。

建立新的医学影像大数据计算分析模型和数值计算方法，挖掘多模态影像数据的特征数据和特征关联，将会提供强有力的影像诊断分析手段，极大地推动影像技术的发展，具有重要的临床应用价值和科学价值。

（2）开展多种类医学信号大数据计算分析。医学信号大多直接产生于生理和病理过程中的信号，能在不同层面上表达生理和病理相关机制特征。融合多种医学信号的大数据计算分析，能对生理病理过程进行更好更全面的阐释，不仅能深入了解生理病理的状态特征和过程特征，而且能实现个体健康监测和管理。可以很好地开展回顾性研究和前瞻性研究，推进系统化的医学应用研究。实现强大的多种医学信号数据的特征挖掘及特征关联计算分析。大数据挖掘能够增加准确度和发现弱关联的能力，能更好地认识生理病理现象和本质。

（3）开展基因和蛋白质组学的生物信息大数据计算分析。基因组学、蛋白质组学、系统生物学和比较基因组学的不断发展涌现了海量的需要计算分析的生物信息数据，已进入计算系统生物学的时代。开展生物信息大数据计算分析，可以拓展组学研究及不同组学间的关联研究。从环境交互、个体生活方式、心里行为等暴露组学，至细胞分子水平上的基因组学、表观组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、基因蛋白质调控网络，再到人类健康和疾病状态的表型组学等不同层面不同方向上实现大规模的关联计算分析，可以全面阐述生命过程机制，挖掘生命过程特征及关联特征。

3.结论

生物工程的研究方向范文第10篇

关键词 研究生 园艺植物基因工程 教学改革

中图分类号：G643.0 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.09.019

On Graduates' Gardening Plant Genetic Engineering

Principles and Techniques Teaching and Reform

CHEN Changming

（College of Horticulture， South China Agricultural University， Guangzhou， Guangdong 510642）

Abstract Plant Genetic Engineering Principles and Techniques is a plant related graduate of an important basic course， the article reviewed the current postgraduate course in practice teaching reform， analyzes the existing problems. According to the characteristics and horticulture graduate personnel training requirements of plant genetic engineering， it is proposed to improve the quality of teaching practice teaching methods and measures to improve the practical teaching system to improve the ability of students to acquire knowledge and innovation.

Key words graduates; Plant Genetic Engineering; teaching reform

0 引言

基因工程是二十世纪八十年代在分子生物学和分子遗传学的基础上发展起来的一门新兴学科。它的主要研究内容是体外将核酸分子插入质粒或其他载体分子，构成新的遗传物质组合，并将其转化到原先没有这类遗传因子的寄主细胞内，且能持续稳定地表达和遗传。因此，应用基因工程技术，人们可以按照自己的主观愿望，创造出自然界原本不存在的新生物类型。科研人员正是利用这一特征，已在提高农作物产量，改善品质，增强抗逆性和抗病虫害的能力等方面取得令人瞩目的成就。园艺作物主要包含果树、蔬菜、观赏植物三大类经济作物，基因工程在园艺作物品种改良，关键基因的发掘，种质鉴定等方面有着重要的作用，如今很多农业院校园艺系相继开设了研究生的园艺植物基因工程原理与技术课程。

1 研究生基因工程原理与技术课程教学与实践改革现状

为了适应现代生物技术的飞速发展和达到培养高素质科研人才的要求，基因工程原理与技术课程已被设置为包括生物技术、生命科学、生物工程在内的生物相关专业、医学专业及农林专业本科生和研究生的必修课。由于基因工程技术在生物科学研究中的地位举足轻重，在众多综合院校和农业院校都开设了基因工程类课程，对基因工程类课程改革做了许多研究工作。阮小蕾等探讨了本课程在传统的理论和实验教学中存在的不足，结合笔者的教学经验，在教材建设、教学内容的改革与建设、实验配套的硬件与软件建设、实验教学安排等方面进行了探索，总结出了一套行之有效的理论和实验教学方法。姜大刚等对研究生基因工程实验教学改革进行了探讨。提出了以教学大纲为指导开展教学，做好课程规划;构建“和谐课堂”，重视教学效果;教学内容的与时俱进和不断充实完善;重视师资队伍建设，发挥骨干教师的模范作用;科研内容的渗入和应用等观点。马婧等针对园艺专业研究生的特点和人才培养要求，提出了根据课程性质，合理安排课程时间，针对专业特点，选择理论教学内容。并探讨了实验教学实践的方法，提出了采用小班教学，“高带低”的辅助教学模式。

2 园艺研究生植物基因工程原理与技术课程教学与实践存在的问题

园艺植物基因工程原理与技术是针对园艺专业低年级硕士、博士研究生的一门专业选修课程，包括基因工程原理讲授和实验技术操作两个部分。以笔者所在的华南农业大学园艺学院为例，该课程是针对园艺相关专业（包括果树学、蔬菜学、花卉学、园艺产品采后科学、茶学）低年级硕士和博士研究生开设的一门专业选修课程，该专业生源大部分为园艺专业本科毕业生，同时存在一些跨专业考研的与生物不相关专业的学生，他们在本科阶段没有学习过基因工程、分子生物学、植物生物技术等相关知识，相对来说，存在学生基础知识薄弱、专业背景复杂、研究方向多样等因素，这为园艺植物基因工程原理与技术课程在园艺专业研究生中的教学带来了一定的困难。除此之外，开设时间短，课时少，一些学校的实验条件有限等现实情况也成为了该课程开展的制约条件，另外由于很多同学以前没有做过分子生物学方面的实验，对基因工程实验的操作非常生疏，因此也必要对他们进行特别的指导与教学。针对以上问题，该课程应结合专业特色和教师个人科研工作，让研究生掌握一定的基因工程技术，为今后的研究和生产工作奠定基础，本文从课程的理论体系教学和实验设置等方面提出了课程改革的措施。

3 研究生园艺植物基因工程原理与技术课程教学改革措施

3.1 设计合理的园艺专业研究生植物基因工程原理与技术理论教学内容

园艺植物基因工程原理与技术虽然以实验操作为主，但离不开基本原理知识的讲述，传统的基因工程理论知识体系庞大而复杂，在有限的课时里（设计为30个学时），讲授者很难将所有相关知识一并传授给学生。因此挑选合适的讲授内容就显得尤为重要了。园艺专业研究生的研究对象主要为果树、蔬菜和花卉，运用植物基因工程技术的主要目的是对植物某一性状进行改良。所以在课程内容选择上应该以植物基因工程所要解决的主要问题为导向，带着问题和目标选择授课内容。讲授侧重于植物基因工程的相关内容，重点讲解核酸提取，目的基因的克隆，植物表达载体的构建，重组子筛选，农杆菌介导的转基因方法等内容。通过这些内容的教授，学生就可以掌握在植物基因工程研究中所需要的基本理论知识，为将来从事相关的科学研究打下基础。随着现代基因工程技术的快速发展，基因工程的技术更新很快，除了基本的基因工程原理知识，也需要及时获得最新的用于植物基因工程，尤其是适用于园艺类植物基因工程的新方法和新技术，并整合到教学内容中，如最近出现的可用于园艺植物基因沉默的新技术TALEN和CRISPR/Cas系统等，与时俱进地更新教学内容，将新知识、新理论、新方法传授给学生。

3.2 合理安排实验内容

研究生教育应以科研为目标，园艺植物基因工程原理与技术课程的学习就是为研究生将来进行植物基因工程相关的科研活动打基础的，我们的课程教学与设计也要以园艺植物研究为导向，巧妙进行实验设计，合理安排实验内容。植物基因工程相关的实验方法和技术非常多，应选择适合园艺专业研究生的实验内容。选择内容的标准主要有三个方面：第一，实用性原则，现在我们园艺学院科研项目所需的基因工程操作主要有基因克隆、载体构建、表达分析、基因遗传转化等，所以我们着重从这些方面入手，设计实验，让学生对将要从事的基因工程方面的实验有一个整体的认识;第二，创新性原则，基因工程技术发展了这么多年，出现了很多新的技术，然而在我们的实验教学过程中，一直沿用最基本的实验操作模式，因此在现有实验的基础上加上一些近年来新发展的技术可培养研究生科研上与时俱进的思维，如我们可在实验的内容加上生物信息学的内容，或者学生采用电子克隆技术得到的基因序列，设计扩增引物，用PCR的方法扩增，并送往公司测序，然后分析序列，以培养学生独立思考与探索的意识，而且现在用的实验指导书，实验技巧与知识已经陈旧，有必要增加新的基因工程操作技术到本课程的实验指导书中;第三，合理性和可操作性原则，园艺研究生有别于其他生物专业的研究生，他们的生物技术，生物化学以及分子生物学方面相关知识比较薄弱，所以在实验过程中的实验内容及时间安排应循序渐进，合理有序，首先从学生们易于接受的DNA提取、PCR以及凝胶电泳入手，再进一步到载体构建及基因表达，实验操作过程中分组进行，每组4～5人，每一组由一个实验经验丰富的高年级研究生任指导组长。

3.3 理论联系实际，开展科研训练，探索原理讲授与实验技术操作最佳结合方式

园艺植物基因工程原理与技术不但注重理论知识的讲授和掌握，相关实验技术更是本门课程的精髓所在，本门课程的最终产出还是看学生是否能够完成基因工程相应的实验操作，并将实验手段和方法用于生产实践。然而基因工程的基本原理是理解实验技术的基础，是解释实验技术和开发新的实验技术的必要支撑。如何将实验原理的讲授与实验操作的实施有序有效结合是开好该门课程的关键，可从以下四个方面考虑：第一，理论课与实验课时间顺序的安排，例如是先讲理论还是先做实验，是穿行，还是依次完成;第二，理论课与实验操作课的衔接性探索;第三，理论课与实验课讲授内容的分配，如在实验课中，相关实验注意事项及实验技巧需要强调，除此之外还会涉及一些实验原理，因此要探索实验课中应该重点讲授哪方面的实验原理;第四，在实验过程中让学生对实验结果逐步运用相关理论进行分析并制定下一步实验计划，让学生主动地参与到实验的设计与实施中，在实验中将各章节知识相融合，理论与实践相贯通。

4 园艺植物基因工程与技术的课程改革展望

近年来，基因工程与技术发展迅速，短时间内产生了很多基因操作的新技术和方法，这些技术和方法在园艺植物中的应用必将促进园艺产业的快速发展。而在人才培养方法，我们则需要有针对性地培养研究生掌握和应用这些新技术的能力。由于不同学校学科专业的学生来源，学院所能提供的仪器设备，以及园艺作物研究方向的侧重点均有不同，各个学院采取的教学方法也有所不同。对于特定院校的园艺研究生来说，良好的教学与实践方案应根据本学院的学生来源，在他们的现有的知识结构以及将要开展的研究方向的基础上，设计定制化的园艺植物基因工程原理与技术理论教学与实验课程内容，有针对性地培养园艺研究生掌握实用的基因工程基本原理和基本技术，增强学生对课程内容的理解掌握，以提高园艺研究生的培养质量。随着基因工程技术在园艺植物的开发和研究中发挥的作用越来越大，将来会有越来越多农业院校开始开设研究生的园艺植物基因工程原理与技术这一门课，有效的园艺研究生的基因工程教学改革模式可以为其他农业院校的园艺专业提供参考。

参考文献

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[2] 朱旭芬，赵小立，丁鸣，金文涛.“基因工程实验”精品课程建设的探索与思考[J].中国大学教学，2011.8：54-55.

[3] 任如意，魏继承.基因工程实验教学改革初探[J].高等理科教育，2008.6：112-114.

[4] 阮小蕾，李华平.研究生《基因工程实验技术》课程教学改革探索[J].中国科教创新导刊，2009（8）：62-63.

生物工程的研究方向范文第11篇

发展设施农业，关系重大，影响深远。

“我国设施农业研究起步较晚，与发达国家相比存在较大差距。”北京京鹏环球科技股份有限公司总工程师周增产在接受记者采访时表示。

北京京鹏环球科技股份有限公司是北京市农业机械研究所成功孵化的集研发、产业和资本运营于一体的高科技企业。在新时期国家加快发展现代农业的大背景下，经过十余年的高速发展，已经成为我国工厂化农业装备技术研发与制造领域的领军企业，成为中国温室行业民族品牌的代表，如雄鹰一般，在设施农业领域自在翱翔。

厚积薄发：半个世纪孕育的华丽蜕变

1959年，北京市农业机械研究所（以下简称“农机所”）成立，在农业机械设施的研发及产业化发展方面形成了自身独特的优势。

1990年，刚刚从中国农业大学毕业的周增产来到农机所后，从果园机械的研究开始，他潜心钻研、积极攻关，取得了一系列研究成果，并多次获得国家各项科技奖励和荣誉。

改革的年代，一切都要向改革要答案。经过了近半个世纪的稳步发展和技术积累，农机所孕育了变革的胚胎，1999年，“京鹏温室”从农机所蔬菜机械研究室课题组中破壳而出，“京鹏”品牌诞生！

从公司注册蜕变为上市企业，用了多长时间？

京鹏的答案是：五年。

2000年，周增产从荷兰瓦格宁根大学留学深造归来。回国后，他继续选择留在农机所，并投身到了京鹏的创新、创业大业中，是京鹏九年蜕变的亲历者、贡献者。在公司蜕变的过程中，他也从技术部经理快速成长为公司董事、副总经理、总工程师，研发团队也从10多人发展为60多人，为京鹏的展翅翱翔积攒了力量。

展翅：“植物工厂”填补国内空白

2008年4月30日，京鹏科技正式在深交所“新三板”挂牌，成为我国设施农业装备行业第一家“新三板”上市企业（股份代码430028）。京鹏跨入了快速发展的新阶段。

在公司快速发展的进程中，研发团队在坚持自主创新的基础上，借助首都科技资源优势，积极开展课题、项目等的攻关，相继开发了屋面全开启式连栋温室、屋顶平拉膜温室等十余项核心专利技术及产品，达到国际先进水平，成为我国农业装备技术研发的生力军。

11月1日，“植物工厂工程技术研究中心第二次技术委员会”在北京隆重召开，60余位农业领域的专家共同探讨了我国设施园艺高端技术的发展及应用。会上，周增产汇报了植物工厂工程技术研究中心的建设情况、已取得的成果以及未来的发展方向和工作规划，受到与会专家的高度关注和肯定。

植物工厂是利用精确环境控制和自动化高新技术在全封闭式或半封闭式空间内进行植物周年工厂化生产的一种体系。它是现代生物技术、环境工程、机械传动、自动化控制和数字技术等高新技术综合集成的产物，是设施农业发展的高级阶段，代表了未来设施农业的发展方向，为太空农业发展提供基础条件。

植物工厂从规模上可分为1000平方米以上的大型植物工厂、300～1000平方米之间的中型植物工厂和300平方米以下的小型植物工厂；从种植的品种上可以分为种苗植物工厂、商品菜植物工厂；从光能利用上，可以分为太阳光利用型、太阳光和人工光并用型、人工光型等。

周增产告诉记者，“日本全国有植物工厂150余座，以科研、实验、展示、科普为主”，而在技术水平上走在世界前列的是荷兰，“主要采用太阳光、人工光并用的形式，从事大规模的花卉以及蔬菜的生产”，与国外相比还存在较大差距。

有差距，更要奋起直追、迎难而上。在科技部863重大专项的支持下，周增产带领研发团队开展了“植物工厂化生产低碳设施与装备”的研究，在设施农业前沿技术植物工厂方面进行了一系列创新研究，并已经取得了阶段性成果，走在国内研究前沿高端设施农业技术的前列。

“在北京市科委重大课题支持下，从08年开始进行了课题研究，09年启动了国内首座大型植物工厂设计和建造，2010年上半年完成工厂制造，下半年试运行，主要功能有科研、孵化、生产和科普，总体运行状况良好。”寥寥数语，周增产向记者介绍了植物工厂的研究及进展情况，短短数年，一座大型多功能的植物工厂工程技术研究中心试验示范基地于北京通州落成，代表着我国农业向现代农业最先进技术的率先扬帆起航，填补了国内空白。

这座植物工厂主体结构采用单层轻钢结构，总建筑面积为1289平方米，形状像一艘航空母舰，是国内首座集科研、试验、示范、孵化、生产、科普等多功能于一体的大型孵化平台。其内部分为组培播种区、育（炼）苗区、生产收获区和包装储藏区四个分区，有三种不同的采光模式，充分体现植物工厂高端、高效、高辐射的特点，是首都高端农业设施的窗口。

“在生产过程中，从种子、播种、收获实现了全程的机械化，产品生产绿色安全。”周增产说，围绕植物工厂化生产低碳设施及配套关键技术装备的需求，他带领研发团队重点进行太阳能薄膜光伏发电系统、太阳能平板集热系统的集成示范，无土栽培消毒装备的研究与示范，工厂化生产关键技术装备如鲜花工厂化生产智能栽培传输装备、草莓高产栽培装置、苗木移植机器人，以及基于植物生长检测的温室环境管理物联网系统的开发与示范，已经形成了较完善的设施农业装备技术体系，开发并建设了京鹏智慧温室，对提升产业核心竞争力起到了重要作用。

在研究的过程中，在重点技术创新方面开发了ZigBee的无线植物生理生态检测系统、营养液的循环利用系统等多项重要的技术和装备，取得了20多项相关专利。研究团队还特别注重对再生能源的利用，利用地源热泵系统和太阳能发电系统解决植物工厂的能源问题，开创了农业低碳经济运行模式。

翱翔：飞向更广阔的天空

“我们在实验平台方面跟国外发达国家相比还存在差距，人才队伍建设上也有待提高。”谈到未来设施农业的发展，周增产不无忧虑地说。

值得欣慰的是，目前国家在经费方面已经向农业设施方面的研究有一定的倾斜，在学生培养方面，也已经开始了相关教程的编写，周增产也参与了一部分教程的编写工作，分别为《农业设施设计与建造》和《工厂化农业生产》两本著作。另外，在学科建设和交流培养方面，“公司跟西北农林科技大学、中国农业大学等高校对接，开展对口工作”。在对外交流方面，已经与国外比较好的温室、园艺公司等开展技术的交流与合作。

生物工程的研究方向范文第12篇

1.国外生物医学工程产业现状概述

生物医学工程产业是目前全球发展最快、贸易往来最活跃的产业之一。20世纪80年代以来，全球生物医学工程产业（医疗器械）销售额年增长率一直保持在水平。BME产品的国际贸易额每年以25%的速度增长，销售利润可达50%以上。因此，美国、日本、德国和法国等发达国家投入了大量人力和财力，发展BME高科技产业，抢占国际市场。全球范围内，BME产业的主要产地在美国、欧洲和日本，美国是最大的生产、使用和出口国，其次是日本、德国和法国。

2.我国生物医学工程产业现状

随着电子技术、计算机技术与生物材料科学的发展及生物医学工程学科的兴起，我国BME工业获得了进一步发展的理论基础和技术源泉，从而带动了整个产业的技术进步和新发展，走上了 BME科技产业的道路，但与国际先进水平的差距依然非常明显，主要表现为民族产业不强，高、精、尖的BME产品依赖进口现象严重，加快了医疗费用的高速膨胀；由于我国BME产品档次低可靠性不高、缺乏创新能力等原因，难与国外产品抗衡；BME产业虽然数量众多、但组织规模不大和产品档次低，难于参与国际竞争。但我国人口众多，BME产品需求量又相当大。所以，发展中国的生物医学工程产业，改革中国的生物医学工程高等教育，已经刻不容缓。

3.生物医学工程产业化与生物医学工程学科教育

工程学突飞发展的今天，生命科学也在迅猛发展，尤其是近年来迅速兴起的生物技术给BME以极大的推动。生物医学工程作为典型的交叉、融合、边缘性的学科，其含义更深更广：不仅是工程学与生命科学、医学的交叉结合，也包括所有其他学科和生命科学、医学的交叉结合；不仅是工程技术的相应理论方法与生物医学中人体结构功能的交叉结合，而且要考虑工程技术的相应理论方法与生物技术的交叉结合。正是由于上述诸学科的相互结合和渗透，BME的研究已经深入到分子医学水平。

可以说有多少理工科分支，就会有多少BME领域，这种多学科的交叉融合涉及到几乎所有的理工学科和所有的生物学和医学分支，没有那一个学者、那一个科研结构可以涉足其全部。而且，BME所指的学科交叉，不是生物医学同那一个工程学科分支的简单结合，而是多学科、广范围、高层次上的融合。随着科学的进一步发展，各类学科都有了迅猛的发展，不断有新技术出现，而且专业基础也在变化，这些发展变化给生物医学工程学带来了新的挑战。我们有必要站在新的高度对生物医学工程学科和教育的一些问题做进一步的探讨和思考。

4.对我国生物医学工程高等教育思考

我国已有的BME专业大致可以分为两类：一类是理工科大学的BME专业，另一类是医学院校的BME专业。理工科大学的BME专业侧重点在于工科，以培养能从事BME研究、开发和生产的高级BME技术人才为主要目标，而医学院校的BME专业则培养能将工程技术与医学密切结合，能为医疗和医学研究部门进行工程技术服务，能从事医院医疗仪器设备的管理与质量保证工作的高级医学工程技术人员为主要培养目标。

生物医学工程学科在我国仅设一级学科，不设二级学科。我国生物医学工程高等教育始于20世纪70年代后期，20多年来，我国生物医学工程学科研究和高等教育已经取得了相当可观的进步，但从总体水平上看，与国外相比仍有相当大的差距。与我国国情和经济发展的需要很不适应，BME专业毕业生的社会需求缺口较大。

4.1 我国生物医学工程高等教育存在的问题

我国生物医学工程学科发展不平衡在研究方面，引进、消化、跟踪研究多，创新性研究较少；理论方法等应用性基础研究多，取得自主知识产权的应用研究较少。在学科建设和发展方面，主要集中在信息技术型生物医学工程学科，对材料技术型生物医学工程学科、生物技术型生物医学工程学科和医疗器械型生物医学工程等学科几乎没有涉足。

专业设置偏、少目前的生物医学工程本科教育的专业设置面比较集中在信息技术型生物医学工程专业，只有个别学校在培养目标中增加生物材料和人工器官方面的内容；各院校的研究生培养（科研方向）基本以生物医学信号的检测处理、医学成像、医学图像处理、医学仪器研究为主，部分涉及到分子电子学、分子光子学、生物力学、生物医学材料、人工器官、组织工程等方向，只有少数大学比较集中在纳米材料、生物医学材料以及人工器官和生物医学图像处理。研究生培养的专业面相比本科生的专业面宽广。

医工结合不突出由于受到认识和理论上的因素、文化心理上的因素、管理体制上的因素以及国家政策上的因素等方面的限制，工程与医学的有机结合在教学上体现的还很不够，综合院校往往具备更深的理工基础而缺乏医学背景，医学院校与临床结合紧密，但工程力量又显得薄弱。虽然近年来，不少医科院校与综合性大学合并，为生物医学工程专业工程背景的教育和研究提供了条件，但由于体制和教育模式的限制，学科的交叉和融合并没有得到根本解决。

专业层次不合理目前我国举办生物医学工程专业教育的各高校，生物医学工程高等教育基本执行以本科教育为主体积极发展研究生教育的方针。然而，由于生物医学工程学科自身的特殊性和学科自身的高度交叉、融合的特点，可以设想，四年制的本科教育又怎能实现真正意义上的医工的交叉融合呢？生物医学工程研究是其产业化的基础，而研究必须通过产业化才能实现为医学服务的目的，但是当前办有生物医学工程专业的大学，很多在基础研究方面并不具备实力，所以对于本科教育而言，其研究和产业化的任务也很难实现。

4.2 我国生物医学工程高等教育改革思考

学科发展与专业设置在欧美一些发达国家，无论本科和研究生教育的学科发展、专业设置以及培养目标都以社会需求为导向，紧密结合生产和科技发展变化的需要，及时调整学科发展方向和专业设置内容。在我国开设生物医学工程专业经验比较成熟的大学往往存在着偏重于理科或医科的现象，没有体现出生物医学工程多学科交叉的特点。所以我国的BME高等教育首先要从社会需求的角度出发，拓展学科建设方向，逐步建立起适合于多学科合作发展的运行模式。其次要充分利用高等院校的科研优势设置课程体系。美国生物医学工程课程特别是专业课程既能体现学科本身涉及面广的特点，又具有相当的灵活性，又能结合科研优势，突出重点，是很值得我们借鉴的。

医工结合与交叉复合型人才培养BME是多学科的交叉学科，专业人员需要同时具备医学和工程技术两类知识和经验靠以往的医生+工程师来组成专业技术人员队伍是无法适应学科发展需要的。所以必须从现在起，特别重视BME教育工作，加强现有专业点的建设，提高教学质量，改革现有教材，制定科学的人才培养计划。首先，各学科的交叉和融合是我们必须牢牢记住的关键点。以医、工、理为基础，为实现多学科的交叉和融合奠定坚实的基础。其次，构建科学的教育体系结构。根据专业设置和学科研究方向确定知识结构的主干，同时注重拓宽知识范围，使学生既能有相应的生物医学工程专业知识又具备在其他领域中发展的基础，从而实现真正意义上的理、工、生物医学的交叉和融合。

积极扩大研究生教育，控制本科生招生数量 目前的生物医学工程本科教育的专业设置主要集中在信息技术型生物医学工程，然而依据生物医学大市场的发展状况来看，虽然信息技术型生物医学工程已经在我国形成规模，但其就业市场还是相对较小，另一方面，由于学校几乎没有针对生物医学工程产业化过程的知识能力进行培养教育，学生个人很难把生物医学工程技术从教室或实验室直接向市场和产业转化。所以，生物医学工程教育的发展应该积极扩大研究生教育，控制本科生招生数量和规模，学制可以考虑为五年，限制或减少专科层次以下的学生在校人数，生物医学工程本科教育的重心应该是为研究生教育打好理工科、生物学和医学基础。

生物工程的研究方向范文第13篇

12年前，刚刚获得博士学位的齐崴，选择留在导师何志敏教授课题组，继续为这个团队服务。

今天，齐崴教授的身边，也聚集了多位出色的青年教师。光阴轮转之间，他们薪火相传，不断为这个团队引入活水，也浇灌着天津大学酶工程与技术课题组这棵充满生机与活力的树木。

接力发展，延续生机

1990年7月，何志敏老师在意大利拉奎拉大学获得博士学位。学成回国不久，在天津大学化学工程研究所时任所长余国琮院士的鼓励和支持下创立了生化工程课题组。

成立之初，课题组以“生物分子阻滞传递”和“蛋白质分子结构模拟”等生物化工领域前沿性基础理论研究为主研方向，并开展“生化反应-液相色谱分离耦合过程研究及装置研制”等应用基础性科研工作，先后承担5项国家自然科学基金项目，为日后的发展打下了坚实的基础。上世纪90年代末，以天津市导向性重大科技攻关项目“酶法制取低聚甘露糖”为契机，课题组开始向酶工程与技术方向拓展。10年间，先后完成8项国家自然科学基金项目，以及“863”计划项目“多功能酪源活性肽连续酶解制备技术及产品”等多项国家和省部级科研课题。其中，何志敏教授领衔完成的“酶的结构、稳定性及应用基础研究”被授予2000年度天津市自然科学一等奖（排名第一）。

凭借扎实的科研工作，课题组在酶工程与技术领域形成了一套比较完整的研究体系，从发酵产酶到新型酶固定化技术开发，再到酶催化转化应用，同时开展复杂酶反应过程表征与建模的理论研究，从基础到应用，涵盖较广，成为了这个团队发展的主方向。齐崴恰恰赶上了这个时期。

2002年初，生化工程实验室更名为酶工程与技术课题组。与此同时，齐崴也完成了博士学业，并留校任职。“与生物化工结缘，完全是因为恩师何志敏教授。”齐崴说。

而后，面对21世纪生物技术的新发展，课题组牢牢把握国家能源需求等重大问题，力求以之为导向，坚持基础研究为主、转化应用并重的科研思路，以酶工程与生物催化转化技术为核心，以研发高附加值生化产品为目标，以生物质能源、生物基化学品和生物材料为主要研究方向，在前沿课题上开辟新的生长点。依托天津大学化学工程研究所和化学工程联合国家重点实验室两个平台，课题组在酶化工领域已先后承担国家和省部级科研项目40余项，发表SCI、EI论文近200篇，专利40余项，先后培养博士后2人，博士40余名，硕士80余名。在这个不算庞大的团队中，除何志敏和齐崴两位教授外，还有王康、苏荣欣二位副教授，以及王梦凡、黄仁亮两位讲师，团队中入选国家“百千万人才工程”第一、二层次者1人、教育部跨世纪优秀人才1人，新世纪优秀人才2人，北洋青年学者1人，北洋青年骨干教师3人。

有始有终，做线性研究

“酶是一种具有催化功能的蛋白质。做酶化工，应该做一条线、一个系统。”提到课题组的研究，齐崴开始为我们详细介绍。她所说的“一条线”，是从酶的制备开始的。

以β-甘露聚糖酶为例，这是一类能够水解半纤维素中第二大组分异甘露聚糖的内切酶，在医药、食品、饲料、造纸、纺织、印染、洗涤、石油开采及生物技术等诸多领域都有极其广泛的应用。为了更好地制备β-甘露聚糖酶，课题组进行了多尺度的系统研究。在分子水平上，他们完成了β-甘露聚糖酶的基因测序、克隆表达和三维结构同源模建，探讨了酶结构与功能的关系；从细胞研究出发，构建了代谢网络模型，比较重要节点的代谢通量，基于代谢网络计算了酶的最大理论收率；而在反应器尺度上，则建立了发酵动力学模型，开展扩试规模发酵放大试验，经粒子群算法优化获得产酶和产糖的理想生产工艺。

“得到酶是第一步。相对来说，酶还是比较娇气的，要应用到工业化中必定要进行修饰。”所以，围绕如何提高酶制剂的酶活、产量与稳定性等产品工程核心问题，课题组系统开展了吨级发酵生产与提取纯化的规模化试验，通过天津市重大科技攻关项目、天津市科技攻关重点项目、中石油大港油田公司科研项目等多项研究，获得了具有自主知识产权的酶制剂发酵与纯化工业性生产工艺，中试规模发酵酶活居国内领先水平。为工业、饲料、食品行业制得的不同级别的酶制剂产品，也通过了饲料与食品行业标准检测，并成功拓展应用于大港油田实井压裂采油工艺及功能性低聚糖的连续酶解制备，为我国工业酶制剂增加了一个新品种，带动了相关领域清洁生产技术的应用。

这个过程其实并不容易，作为新一代工业生物技术的主体，生物催化转化以酶促反应为核心，进行物质间转化。然而，在苛刻的工业反应条件下，游离酶极易失活，大大限制了其适用空间。如何提高酶的活性与稳定性就成为生物催化领域的中心议题。

为此，课题组将纳米技术与生物技术结合，开展了新型交联酶聚体（CLEAs）技术开发和反胶团中酶稳定性研究等工作；提出了CLEAs一步固载法、多孔化CLEAs、骨架化CLEAs、糖类添加剂保护、囊化多酶CLEAs等一系列固定化酶新方法，使酶制剂稳定性与重复利用性大幅提高。同时课题组还构建了一系列新型反胶团体系，并对反胶团介质中酶的稳定性、催化特性、反应动力学及反应器开发等进行了系统研究，以期使反胶团酶的活性和稳定性达到工业化要求。

勇于尝试，拓展应用前景

“有基础研究，也有应用拓展”，这是课题组一直以来的研究宗旨。在他们看来，没有转化到工业中的技术是没有意义的，两者并重才能柳暗花明。“在应用研究方面，现在组里分为几大类。”齐崴开始一一介绍。

一是生物活性肽的制备。活性肽是生命体的基石和新药研发的源泉。酪蛋白作为牛乳中含量最高的蛋白质，不仅含有人体全部必需氨基酸，而且还是近十类百余种活性多肽的有效肽源，功能涵盖免疫调节、自由基清除、矿物质载体、抗癌、抑菌、溶栓、降压等。体外酶解制备的相关多肽既可作为保健品食用，进一步纯化还可作为安全性极高的潜在药物。课题组成功开发了酶解与膜滤集成并组合离子交换层析，连续、稳定、高效一体化制取多种高附加值活性肽的新工艺，成功研制出用于多肽酶法制备的“反应―分离―反冲”多级酶膜耦合反应器及自控系统，获多项发明专利授权，产品达到国家保健品通用标准，相关产品抗菌肽可应用于动物抗菌药物和饲料添加剂，替代目前广泛使用的多种抗生素，解决人、畜出现的耐药性问题，具有很好的应用前景。

另一方面是生物质能源领域。“自然界中含量最高的可再生资源就是纤维素”。基于这个出发点，课题组希望利用酶催化技术和糖平台技术，将木质纤维素转化为生物燃料和生物基化学品，尤其是燃料乙醇。通过近8年的工作积累，课题组围绕纤维素乙醇生产过程中的预处理、酶解糖化、同步糖化发酵/共发酵等关键技术环节，开发了多种过程强化技术，在酶作用机理分析和新型反应器设计方面取得了多项成果。这些工作，在一定程度上将有助于可再生新能源的开发。

“不止如此，对于抗生素、香精香料等高附加值产品，都可以采用酶催化来取代传统化工中的反应。”事实上，课题组已成功开发了β-甘露聚糖酶、β-半乳糖苷酶、低聚甘露糖、低聚半乳糖、活性多肽等多种特色产品。“酶法制备相关功能性产品的最大优势就是高效、温和、环保、节能。”

的确如此，低聚甘露糖产品的原料是可食用的魔芋粉，催化剂是课题组自主研发的绿色β-甘露聚糖酶制剂。天然药物和保健品制备更是如此，例如：课题组采用“酶法强化提取与树脂纯化精制”新工艺制得了“酶解/水提”丹参素粗品、“大孔树脂吸附洗脱”的丹参素纯品，以及酶法辅助乙醇提取的丹参酮产品，实现了丹参水溶性和脂溶性成分的综合利用，获得多项国家发明专利授权；而采用酶法皂化辅助提取法，则可以从烟叶中制得高纯茄尼醇产品。在天然保健品开发中，大豆异黄酮可以借助酶法辅助碱醇提取工艺，结合溶剂萃取与水洗精制，从大豆中高效提取；茶多酚则可用纤维素酶、果胶酶等辅助溶剂提取工艺高效制得。香精香料产品也可在脂肪酶的催化作用下绿色合成制备。上述工艺和产品都已在实验室完成了相关技术开发，部分成果已实现转化。

“虽然高校有很多产业化成功的事例，但客观来说，高校成果的转化还有很长的路要走，课题组将会继续做出更多尝试和努力“。

达观进取，传承正能量

“从单纯的化工学科来看，传统的理论已经非常成熟。想要寻找新的生长点，就必然要与新兴学科交叉。”对于课题组的研究方向，齐崴解释说并非一时兴起，“确实是因为传统化工中有很多基础理论和方法能够很好地指导新兴学科的发展。”

她举了一个关于帕金森症的例子，“这种疾病的诱因之一是蛋白质的错误折叠以及非特异性聚集。看似完全属于生物领域，但是却能用化工的理论，例如将结晶中晶种生长的概念很好地运用于生理过程的模拟和表征中，以指导治疗药物的开发；或者这样说，化工是一门成熟的、有很好数学支撑的学科，如果我们能把其中一些理性和定量的东西用到复杂的生物体系，进行建模和模拟，就有可能将复杂的问题简单化。”

如何进行交叉融合，需要的则是集体的灵感与智慧。

2010年，博士生黄仁亮将“生物小分子自组装调控与催化转化研究”作为自己的博士论文，为课题组在生物材料方面的研究开了一个头。在肽类自组装纳米材料研究中，课题组独辟蹊径利用传统化工中相关的界面现象、溶剂效应、射流理论来指导二肽组装机理的分析与组装形貌的调控。“随着组装材料研究的不断深入，现在我们已将工作拓展到生物传感检测了，尤其是在食品安全、环境监测与生物医学等领域。”黄仁亮博士兴奋地说。

一个学科与另一个学科的碰撞，往往会出现意想不到的效果。对于课题组的研究人员们来说，这绝对是一种惊喜。在以生物催化为主方向，其它相关研究做辅助向前迈进的路上，他们原以为只能在基础理论研究上有所斩获，却未料到随着研究的深入，出现了很多应用前景。近来，课题组又承担了国家重大科学仪器设备开发专项中“食品安全危害因子检测应用研究”的课题。“项目的支撑技术之一恰恰就是生物材料的自组装和以其为模板的先进纳米材料制备，以实现食品安全中关心的目标物以及环境安全中污染因子的增敏检测。”

相关工作开展2年以来，进展情况比他们预想之中要快得多。又是一个意料之外的惊喜。这个团队总能让人感觉到一种和谐乐观、积极向上的正能量。

正如何志敏教授是余国琮院士的学生，齐崴老师也是何志敏教授的学生，目前课题组中的几位青年骨干教师苏荣欣、王梦凡和黄仁亮也是他们的学生。这种师生关系令整个团队洋溢着一种简单的和谐。“困难肯定是有的。十多年前，我协助何志敏教授指导苏荣欣博士时，组里买一支进口的移液枪都当宝贝用。现在国家在科研上的支持力度很大，天津大学也提供多渠道的资助，从各方面来说，都发生了从量到质的飞跃。”

近年来，齐崴教授先后入选“教育部新世纪优秀人才“，获评天津市教育系统教工先锋岗、入选首批“北洋青年学者”，以及获得2013年天津市自然科学二等奖（排名第一）。面对荣誉，她首先想到的就是感激，感谢恩师，也感谢自己的学生们，“无论个人获得什么奖励或荣誉，我觉得都是给予这个团队的。”她诚恳地说。

而她现在想得更多的则是传承。这也是课题组成立以来一脉相承的传统。“何老师当年有个心愿，就是希望自己到一定年龄后，学生中有更多人能评上教授。我们都有类似的心愿。”希望刚刚留校工作的年轻教师能赶快成长起来，也希望课题组还能一代代再延续下去，在未来的科研之路上继续立足国需，瞄准前沿，成为一个常青藤式的存在，这是整个课题组共同的愿景。

常青藤的栽育者们：

何志敏，天津大学化工学院教授、博士生导师，国家知识产权局副局长。1963年10月生，四川省平昌县人，工学博士。现为全国人大代表、民进中央常委、民进天津市委会副主委。入选国家教委跨世纪优秀人才（1994）、国家人事部等七部委“百千万人才工程”第一、二层次（1995），享受国务院政府特殊津贴（1996）。获荣智健一等奖教金（2001）。曾任天津大学化学工程研究所副所长、天津市化学工业总公司副总经理、天津渤海化工集团公司副总经理、天津市科委副主任、天津市知识产权局局长。致力于生物化学工程研究，专长酶工程与技术。先后主持承担了国家自然科学基金（8项）、国家“863”计划、国家科技支撑计划和省部级科研课题多项，200余篇，申请发明专利30余项，已指导研究生60余人，获天津市自然科学奖一等奖（2000）和二等奖（2013）各1项。

齐崴，天津大学化工学院副院长、化学工程研究所副所长、教授、博士生导师。1973年生，天津市人，工学博士。天津市人大常委、民进天津市委会常委、天津市青联常委。研究方向：酶工程与生物催化转化、生物质能源与资源高效利用、生物纳米材料。承担国家和省部级科研项目近30项（国家自然科学基金7项），中石油等横向项目2项。在生物、化学、材料、工程类国内外学术刊物近200篇，其中SCI检索115篇；作为共同主编出版专著1部，参编“十一五”部级规划教材1部；申请中国发明专利25项（授权10项）；培养研究生40余人。入选教育部新世纪优秀人才（2008），首届“北洋青年学者”（2012），天津市“131”创新型人才，2013年获天津市自然科学奖二等奖（排名第一）。

苏荣欣，天津大学化工学院院长助理，副教授，博士生导师。1980年11月生，福建省永春县人，工学博士。主要从事生物化工领域研究，重点围绕酶工程与技术、蛋白质分子相互作用、生物传感材料等方面开展工作，已主持国家自然科学基金、国家“863”计划、国家科技支撑计划等纵向课题10余项，发表SCI论文70余篇，申请国家发明专利20余项，参与获得天津市自然科学二等奖、湖南省自然科学奖一等奖和国家质检总局科技兴检奖二等奖。教育部新世纪优秀人才，天津大学首批北洋学者青年骨干教师。

生物工程的研究方向范文第14篇

[关键词]生物物理 交叉学科 研究生培养 创新能力

当今，科学技术综合化、整体化的发展趋势日益明显，自然科学各学科间相互交叉、渗透，形成了一系列新兴的边缘学科、交叉学科和综合性学科。学科交叉融合成为了优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点，同时也是人才培养的制高点。进入21世纪后，随着生物科学的飞速发展，物理学与生物学的交叉成为一个重要趋势，物理学中的理论模型、实验技术和计算方法在生物系统中得到了广泛应用，一些具有创新性、对生命科学和医学发展有重大推动作用的物理新技术正是在跨学科研究中发展起来的[1]。因此，国外许多研究型大学纷纷成立了生物、物理和工程学的跨学科研究组织，并积极开展交叉学科研究生教育[2]。与发达国家相比，我国跨学科研究和研究生的培养处在一个起步阶段，相关的教育模式还没有形成较为完整的体系，存在很大的发展空间[3]。如何借助跨学科研究，使研究生教育与现代科技的交叉渗透整体化发展相适应， 是研究生培养工作中一个亟待解决和加强的课题。因此，本文以生物物理交叉学科研究生培养为典型研究范例，对交叉学科研究生教育模式进行深入研究分析，并阐述实践中探索的具体方法和措施。开展生物物理交叉学科研究生教育模式探索，有利于加强学科建设，促进传统优势学科物理学、光学和生物学的发展，培育和造就新的优势学科，催生新的研究方向；有利于培养和提高研究生的创造性，造就具有复合知识结构、能力与素质的创新人才；有利于师资队伍建设，促进具有多学科知识背景的跨学科带头人的迅速成长，为申请国家重大科技课题储备人才。

一、构建交叉学科研究组织和平台，发挥现有学科优势与特色

成立跨学科研究中心、交叉学科研究实验室等跨学科组织，以此学术组织汇集来自不同学科、具有不同知识背景的研究生一起开展科学研究和学术活动，促进不同学科间的实质性渗透、交叉和融合。美国许多著名的研究型大学，如麻省理工大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校等拟定了“Bio-X”计划，组建了跨物理学和生物学的研究中心，把物理学家和生物学家集中到共同的生命科学问题研究中去，以便更好地发挥物理学的思想、理论、技术和方法在生命科学研究中的作用[4]。北京大学成立了“前沿交叉学科研究院”， 开展生物、医学、物理学、工程学跨学科研究，培养交叉学科的复合型优秀人才，在交叉学科研究生培养方面做了有益的尝试[5]。

建立交叉学科研究组织和平台， 是开展跨学科学术研究的重要保障。在此方面，以我校光学国家重点学科和生物工程教育部重点学科为依托，建设了生物单分子操纵和光量子生物探测交叉研究中心；依托我校物理电子学科，建立了生物物理测量交叉研究实验室；依托信号与信息处理学科，建立了神经生物信息学交叉研究室。吸引物理学、生物学、电子信息等不同学科的研究人员和技术力量，引进了日本理化研究所蛋白质结构研究方向的科研人员，并以此跨学科研究组织为基础，申请国家重大研究课题、国际合作项目以及重大专项课题。以教师的科学研究项目为导向，组建了三个交叉研究学术平台：（1）生物光，以生物光子学与激光医学为重点，开展生物单分子操纵和光量子生物探测交叉研究，利用光学测量手段探测各种生命信息，研究生命系统中的光效应，开发新型生物光学材料和光生物传感器；（2）生物电，主要在细胞生物电、神经生物电以及生理电信号检测方面进行理论和应用交叉研究，以电子学、生物学、计算机科学、控制科学为背景，以脑-机交互和脑控机器人研究为重点突破，进行前瞻性、交叉性的基础应用研究；（3）生物磁，进行了生物弱磁测量和生物电磁效应的交叉研究，以生物弱磁测量方法和磁场对细胞膜离子通道特性影响的实验为突破，在理论方法和实验技术上进行生物物理交叉学科研究。这些学术研究组织和平台的建立，为研究生进入交叉学科前沿技术奠定了良好的基础，有效提高了研究生培养质量和效率。

生物工程的研究方向范文第15篇

20世纪后期,世界科学技术在分化的同时也不断综合化,各学科相互交叉,相互渗透,形成了一系列新兴的边缘学科、交叉学科和综合性学科。据统计,在近万个独立学科中,一半左右属于交叉学科。目前比较成熟的学科大约有5550门,其中交叉学科总数约2600门,占全部学科总数的46.8%之多,其发展表现出良好势头和巨大潜力[1]。当今,很多热门话题都涉及交叉学科研究,如脑科学涉及物理学、神经科学、心理学、计算机技术等,纳米技术涉及材料学、化学、药理学等;许多重大的科研成就也都是跨学科合作的成果,如磁共振成像技术的发明实质上就是物理学与医学的结合,是交叉学科能产生丰富成果的有力证明[2]。当代社会发展的客观进程不断提出单一学科的知识所不能解决的复杂课题,学科之间相互融合与渗透是科学发展的必然趋势,这种发展趋势对高等教育、特别是研究生教育提出了新的要求。探索适应时展需要的交叉学科研究生培养和管理模式,造就科教兴国战略需要的跨世纪复合型高级人才是研究生教育的一个重要课题[3]。近年来,作为与人类健康状况监测、疾病早期诊断和治疗密切相关的新兴交叉学科—生物医学光子学得到了飞速发展,有越来越多的学者和研究生从事该领域的研究工作。本文将剖析生物医学光子学的学科特点和研究生培养现状,进而探索适用于该交叉学科的研究生培养模式。

1生物医学光子学的学科特点

生物医学光子学是作为生命科学和医学研究的辅助手段而发展起来的,它以生物或医学样品为研究对象,以医学、生物学和光学工程等学科的基础知识的充分融合为基础,通过工程技术手段为生物医学研究或临床应用提供检测或监控仪器和方法,所以生物医学光子学的发展和成功应用除了对生物或医学学科本身的发展具有促进作用外,对工程学、物理学、化学、材料学等学科也提出了新的要求,并客观上推动和促进了这些学科的交叉和技术的融合[4]。生物医学光子学可分为生物光子学和医学光子学两个部分,分属于生物学和医学领域,但二者的研究内容并无严格界限。也可以根据应用目的的不同,将生物医学光子学划分为光子诊断医学技术和光子治疗医学技术两个领域[5]。由于生物医学光子学的学科跨度大,不能明确界定在某一单一学科领域内,所以并无生物医学光子学专业,而是根据导师隶属单位情况和科研项目需要,在光学工程、电子工程、生物医学工程、生物技术、临床医学等一级学科下设置该研究方向,招收并培养研究生。

2当前生物医学光子学研究生培养面临的困难和问题

生物医学光子学的研究需要生物医学和工程技术两方面多学科知识的交融,需要生物学、医学、药理学、病理学、脑科学、光学、电子学、图形图像学、信号处理等多学科专家学者的参与,因而具有复杂性和综合性的特色。这种特点促使我们在生物医学光子学专业研究生培养时需要特殊的学术环境,需要观念上的转变和政策上的支持,更需要高水平的导师队伍和先进的培养模式来保证。目前,生物医学光子学方向的研究生培养还面临以下问题。

2.1缺乏新技术和新知识的传授,知识培养体系亟需完善

生物医学光子学的理论知识和技术更新都很快,不断有新的应用领域和市场需求出现,国家和社会要求我们培养具有更强创新意识和应用实践能力的研究生,可以在某一行业领域担当领头人。但当前的研究生培养,对新技术和新知识的传授不足,教材内容严重滞后,缺乏让学生开拓视野、跟随学科领域发展前沿的综合交叉性课程。

2.2研究生培养环节缺乏规范性

从事生物医学光子学交叉学科的研究生,其本身的专业背景多属于传统的单一学科范围,攻读的研究生学位也多属于此范围等。由于生物医学光子学这门交叉学科涉及的知识内容非常广博,而导师的科研课题又非常具体,使这种以导师科研课题作为研究生培养载体的方式,具有较大的不确定性和随意性,无法兼顾研究生的专业背景、科研兴趣和科研课题几方面的因素,常常是为了完成课题而进行相应的学习,未能在研究生对知识的综合—消化—应用方面下足功夫,在研究生的科研培训和能力培养环节缺乏系统性和规范性。

2.3研究生的培养质量受限于导师的研究课题

当前生物医学光子学的研究生培养大多依托于导师现有科研项目,因此在培养过程中存在一系列问题,如:以完成特定生物医学光子学研究课题为目标的研究生培养,对培养目标以及培养过程等没有清晰明确的认识,无法让学生既具备合理的知识结构,又具备综合多学科知识的素质和能力;有的导师的研究课题仅是借用了其它学科的名词和概念,而未真正开展跨学科领域的研究内容,结果是研究生的理解、认识混乱,甚至出现概念错误等现象;还有研究课题仅仅是生物医学和光学内容的简单叠加,缺乏真正的融合和借鉴,研究生在课题研究中无法深入下去。以上种种,不但不能产生创新成果,反而影响了研究生培养质量,阻碍了研究生的学术水平提高。

2.4现行的教学管理体制难以满足学科交叉研究和研究生培养的需要

世界各国对交叉学科研究极为重视。英、美等发达国家都相继成立了生物医学相关的交叉研究中心,便于来自不同学科背景的科研人员相互交流和沟通,为前沿学科建设开辟道路。反观国内,只有少数几所重点大学或中科院的研究所设立了专门从事生物医学相关领域的交叉学科研究院或研究中心,如,北京大学的前沿交叉学科研究院建立的生物医学跨学科研究中心,而大部分学校院、系划分都是长时间不变的。从事生物医学光子学研究方向的教师要有确定的学科“归属”才具有所在学科的资源(包括经费和科研设施等)使用权,而研究生也是通过某一特定学科的入学考试内容,遵循其培养方案和培养目标进行学习和科研培训[6]。严格的学科界限使生物医学光子学研究方向的导师无法合理整合校内资源为交叉学科研究服务,是开展交叉学科研究生培养的直接障碍。

3生物医学光子学研究生培养模式的探索和建议

完善培养和管理工作是生物医学光子学方向研究生培养顺利进行的保证,我们需要在人才输入(招生)—人才培养—人才输出(学位授予)这三个方面都留有足够的空间,给予适当的政策倾斜,并完善配套的管理运行机制。

3.1采取灵活的招生政策,鼓励跨学科招生

招生机制是人才培养机制三步曲中的第一步,高质量的生源是高水平人才培养的第一关。我们的目标是选择合适的人,创造适合的环境,让通过适当的机制选拔进来的人能在这样的环境中成为优秀的交叉学科人才[7]。因此,为发展生物医学光子学交叉学科研究,调动导师在交叉学科培养研究生的积极性,调动学生从事交叉学科研究的热情和兴趣,学校对交叉学科研究生的招生工作应采取特殊的政策:首先,对交叉学科的招生名额分配有倾斜政策,以支持交叉学科的学科发展和人才培养;第二,鼓励跨学科招生和报考,例如,光学工程专业生物医学光子学方向招生,即可以招生简章中列出欢迎生物、医学相关学科研究生报考,并增加相应的入学考试可选科目;第三,学校保留部分名额优先录取优秀的跨学科学生或接收跨学科推免生等。#p#分页标题#e#

3.2规范研究生培养和管理环节

(1)设立跨学科联合指导教师小组。目前的研究生培养主要采取导师责任制,是一对一的责任关系。但对生物医学光子学研究生而言,应结合科研需要、本单位研究特色以及研究生的专业背景,合理配置跨学科联合指导老师小组,整合本校内的优势力量,实行多对一或多对多的师生关系,如,以生物显微成像为特色的单位,应配备细胞生物学、光学工程和图像处理技术方面的导师队伍,以光学医疗仪器为特色的单位,应配备光学、测控技术和临床医学方面的导师组。来自相关学科的高水平教师共同培养交叉学科的人才,对研究生相关学科知识结构的建构和高水平研究课题的选定都具有重要作用,同时,研究生也可以在导师组的指导下以补修和自学等方式学习欠缺的跨学科知识。

(2)严把培养环节质量关。导师指导小组要对研究生从入学、选课、选题、科研实践、、毕业答辩各个培养环节全面负责,将知识传授和能力培养相结合。首先,入学之初,指导小组即对每个研究生的学科背景和能力进行评估,针对学生的背景和兴趣初步确定科研方向,并制订课程学习计划,为学生完成生物医学光子学交叉学科研究课题储备必要的专业知识,同时鼓励学生选修具有“新兴、前沿和交叉”特点的课程;其次,安排跨学科的学生补修部分相关学科的本科生课程,以补充知识上的欠缺;第三,指导小组要为学生提供参与科研实践的平台,在未正式进入课题之前,指导学生参与短期(2～3个月)科研轮训,使学生对本学科方向正在进行的科研内容有所了解,进而因势利导明确研究课题;第四,导师指导组应随时跟进研究生的科研进度,在研究生论文选题和中期检查时对所开展科研工作进行正确的引导和调整,保证培养过程的顺利进行。

(3)构建科研大平台,引导研究生学术成长。良好的科研环境是个人学术成长的关键因素。构建生物医学光子学科研大平台,吸引更多相关学科优秀的科研人员加入到导师队伍中来,是提高研究生培养质量的重要举措,不同学科学术思想的熏陶,不同思维方式的影响以及多学科导师在科学研究方面的通力合作和团队精神也会对研究生产生潜移默化的影响,有利于其学术成长;此外,导师要充分调动研究生的积极性,保护研究生跨学科研究的科研热情,重视研究生个人的主观能动性和兴趣,只要使用正确、合理的引导方式,不同专业背景的研究生与导师之间可以碰撞出很多新的思想火花,获得意想不到的收获。

(4)多途径培养创新人才,完善知识体系。在当今这个多元化的时代,人才培养的途径也是多种多样的。为了适应生物医学光子学领域对创新型人才的需求,学校应设立专项基金,支持和鼓励研究生从事学术交流,如吸引学生参加国际会议、科技竞赛、制作大赛等活动,激发学生主动学习的兴趣,引导学生掌握正确、科学的学习方法,尤其是适应自身特点的学习方法及获取知识的能力,引导学生学会用所学的知识创造性地解决实际问题,提升学生实践能力与创新精神。此外,针对课程设置方面存在的问题,建议在专业培养目标指导下,从师资队伍、课程内容、实验教学资源全方位的整合。鼓励老师多开设前沿性课程,邀请本领域国外专家为研究生开设讲座类课程;通过汲取国内外相关领域的先进经验,结合科研和实验教学资源,建设生物医学光子学交叉学科系统、完善的知识体系,重视课程内容的系统性、前沿性及与本单位研究特色的相关性,重视学生集成—融合—应用能力的培养。

3.3正确把握学位内涵,严格学位授予工作

学位是评价个人学术水平的一种尺度,是表明个人学术水平的资格证书,是在某一学科、专业上达到一定标准的凭证。具体到生物医学光子学方向,完成研究生教学环节,达到生物医学光子学方向研究生学位授予要求的研究生,是表明该研究生在生物医学光子学领域达到一定学术水平标志,应具备以下特点:了解本学科的研究现状和前沿问题,能够在相应的学术背景之中提出和确定具体的研究课题,能够论证该课题的学术意义和社会意义;明确自己研究问题的难度和解决问题的关键之所在,能够在导师指导下提出可行的研究方案和周密的实施计划;能够在导师的指导下独立研究问题、解决问题,独立完成实验,能够做到理论与实践的有机结合,并将结果整理成规范的学术论文。因此,研究生培养单位、尤其是研究生导师组,除在入学之初对学生进行必要的引导外,更应加强对研究生培养过程中各环节的检查与监督,严格课程教学、论文选题、答辩等方面的工作,严审研究生毕业资格,扭转学生重结果轻过程的心态,真正为社会输送合格的、具有革新和创造力的生物医学光子学人才。